Question

1．用重20N的桶从井中提水，若水重180N，水面距离井口4m，从井中提一桶水到井面要花20s的时间．则在提一桶水的过程中，人做的总功等于800 J，人做功的功率等于40W，提水时的额外功等于80 J，机械效率等于90%．

Answer 1

分析 （1）已知装满水后桶和水的总重力和水面到井口距离，根据公式W=Gh可求人做的总功；
（2）根据总功和做功时间，利用P=$\frac{W}{t}$计算功率；
（3）人做的有用功即克服水的重力做的功，根据公式W=Gh求出，额外功等于总功减去有用功，即W_额=W_总-W_有用；
（4）有用功与总功的比值就是利用水桶提水的机械效率．

解答 解：（1）此过程中做的总功：
W_总=（G_桶+G_水）h=（20N+180N）×4m=80J；
（2）人做功的功率：P=$\frac{W}{t}$=$\frac{800J}{20s}$=40W；
（3）此过程中做的有用功：
W_有用=G_水h=180N×4m=720J；
此过程中做的额外功：
W_额=W_总-W_有用=800J-720J=80J；
（4）机械效率：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{720J}{800J}$×100%=90%．
故答案为：800；40；80；90%．

点评 本题考查有用功、功率、额外功、总功和机械效率的有关计算，基础性题目．