Question

早在3000多年前，我们的祖先就设计了汲水工具--辘轳（如图所示），辘轳是一种省力的机械．小军用辘轳从井中匀速提上来一桶水，水重100N，桶重20N，用时20s，提升的高度8m，做的总功为1000J，求：
（1）小军所做的有用功
（2）辘轳的机械效率
（3）小军提水的总功率．

Answer 1

解：
（1）把水提升8m做的功是有用功，即W_有用=G_水h=100N×8m=800J；
（2）W_有用=800J，W_总=1000J
∴辘轳的机械效率
η=×100%=×100%=80%
（3）小军提水的总功率：P===50W．
答：（1）小军所做的有用功是8000J；
（2）辘轳的机械效率是80%；
（3）小军提水的总功率是50W．
分析：（1）此题中轮轴的作用是向上提水，因此对水做的功是有用功，即W_有用=G_水h；
（2）机械效率等于有用功和总功的比值，即η=×100%；
（3）知道时间和做的总功，因此提水的功率P=．
点评：本题考查了有用功、机械效率以及功率的计算，属于滑轮组常见问题的考查，也是中考考查的热点．