践行者初中物理力学典题详解第232题

8.如图甲所示是工人利用滑轮组从竖直深井中提取泥土的情形，所用动滑轮和筐受到的总重力为20N。某次操作中，将重423N的泥土以0.4m/s的速度匀速提起，在此过程中工人的拉力 F所做的功随时间变化的图像如图乙所示。细绳的质量忽略不计， g取10N/kg。求：⑴拉力F做功的功率；⑵利用该装置提升泥土的机械效率；⑶在提起泥土上升3m的过程中，克服摩擦力做的功。

解析:⑴由乙图可知:当t=4s时，

W总=720J

则P=W总/t=720J/4s=180W；

注:由W=Pt可知，W是以P为常数，

t为自变量的正比例函数。

⑵由题意可知:

①G动+G筐=20N，

②G土=423N，

③V土=0.4m/s，

④t=4s

⑤n=3，

⑥W总=720J

则h=V土t=1.6m，

W有=G土h=676.8J，

则η=W有/W总 ×100%

=676.8J/720J ×100%

=94%；

⑶当h=3m时，t=h/V土=3m/0.4m/s=7.5s，

W总=Pt=180W×7.5s=1350J，

W有=G土h= 423N×3m=1269J

W(动+筐)=(G动+G筐)=20N×3m=60J

Wf=W总-W有-W(动+筐)

=1350J-1269J-60J=21J。

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