小明同学用如图1所示的滑轮组提土,他用80N的拉力把重力为120N的土从井中匀速提升5m,所花时间是20s.其中拉力做功W随时间t的变化图象如图2.求:
(1)有用功
(2)滑轮组的机械效率
(3)拉力的功率
(4)为了方便把土提上来,在图1中画出滑轮组的绕线.
解:(1)W有=Gh=120N×5m=600J.
(2)把120N的土升高5m,用时20s,由图二知,拉力做功800J.
所以滑轮组的机械效率:η=×100%=×100%=75%.
(3)拉力功率:P===40W.
(4)∵W=Fs,
∴绳子自由端移动的距离:s===10m,
提升物体时绳子的段数:n===2,
所以滑轮组绕法如图.
答:(1)有用功是600J.
(2)滑轮组的机械效率是75%.
(3)拉力的功率是40W.
(4)如上图.
(1)知道土的重力和升高的距离,根据W=Gh求出有用功.
(2)知道提起120N的土上升5m用时20s,由图2图象找出对应的总功.
根据η=×100%求出滑轮组的机械效率.
(3)知道总功和做功时间,根据P=求出拉力功率.
(4)知道总功和拉力,求出绳子自由端移动的距离s,知道物体升高的距离,求出绳子的段数,绕出滑轮组.
点评:本题是比较新颖的习题,由图象判断拉力做功多少,是不常见的,学会从图象上搜寻有用信息,这是最近几年中考的热点.
学习好物理的十大方法:比较记忆法:如惯性与惯性定律、像与影、蒸发与沸腾、压力与压强、串联与并联等,比较区别与联系,找出异同。