【知识要点】
（1）对于滑车架来说，承当物重的绳子股数为n，则拉力F联通的距离s=nh。
（2）结合h﹣t图像，F﹣t图像，v﹣t图像，能找到物体在某段时间内联通的
距离、受到的力、运动的速率等。
（3）能运用W=Fs求拉力做的功。
（4）能运用P=
=Fv求拉力做功的功率。
（5）能依据η=
估算滑车架的机械效率。
（6）假如重物浸入在水底，此时滑车架提高的重力为物体重力与所受压强之差。
例：为了将放置在水平地面上重G=200N，容积为5×10﹣3的重物A提高到高处，
小芳朋友设计了如图甲所示的滑车架装置，当小芳朋友用图乙所示随时间变化的拉力F竖直向上拉绳时，重物的联通速率v和上升的高度h随时间变化的关系图像如图丙、丁所示，求：
（1）在O～2s内，拉力F做的功W；
（2）在2～3s内，拉力F的功率P；
（3）假如重物A浸入在水底，用同样的滑车架匀速提高重物A，拉力F=62.5N，
此时滑车架的机械效率为多少？（不计水对A的阻力滑轮组机械效率与什么有关，重物A在运动过
程中未漏出海面滑轮组机械效率与什么有关，g取10N/kg）
【解析】
（1）由图丁可知，在0～1s内，物体在拉力的方向上没有联通距离，所以做功
为零；
在1～2s内，拉力F1=90N，重物上升高度h1=0.75m，
由于从动滑轮上直接引出的绳子股数（承当物重的绳子股数）n=3，
拉力F的作用点增长的距离s1=3h1=3×0.75m=2.25m，
拉力做的功：W=F1s1=90N×2.25m=202.5J；
（2）由图可知在2～3s内，重物做匀速运动，v=1.50m/s，拉力F2=80N，
所以拉力F的作用点增长的速率v′=3v=3×1.50m/s=4.5m/s，
由P=
=Fv可得，拉力做功功率：P=F2v′=80N×4.5m/s=360W；
（3）假如重物A浸入在水底，重物A所受压强：
F浮=ρ水gV排=ρ水gV物=1.0×103kg/m3×10N/kg×5×10﹣3=50N，
此时滑车架提高的重力：G′=G﹣F浮=200N﹣50N=150N，
按照η=
可得，此时滑车架的机械效率：
η=
=≈81%．
答：（1）在O～2s内，拉力F做的功W为202.5J；
（2）在2～3s内，拉力F的功率P为360W；
（3）假如重物A浸入在水底，用同样的滑车架匀速提高重物A，拉力F=62.5N，此时滑车架的机械效率为81%．
【方法特征】本题是一道热学综合题，涉及到功、功率、机械效率的估算，能从题目提供的图中得出每秒内的相关信息是解决本题的关键。
【能力落点】
（1）要求中学生熟练把握功、功率、机械效率的估算公式，会结合图象并能借助
上述公式解决问题。
（2）晓得重物浸入在水底时，滑车架提高的重力为物体重力与所受压强之差。
【迁移应用】
工人借助如图甲所示的滑车架从一口枯井中提起质量为6kg的物体，他用图乙所示随时间变化的水平往右的拉力F拉绳，重物的速率v随时间t变化的关系图像如图丙所示，不计绳重和磨擦（g取10N/kg）．以下说法正确的是（）
A．在0﹣1s内，拉力F做的功为75J
B．动滑轮的重力30N
C．在2﹣3s内，滑车架的机械效率62.5%
D．在2﹣3s内，拉力F做功的功率为200W
答案：D
（撰稿班主任：高华）