Question

9．把一桶水从5m深的井里提到地面上，桶重4N，水重16N，匀速提水过程中，做的有用功为80J；若是把不慎落入井里的水桶匀速打捞上来，桶中水重10N，用时20s，则所做的有用功为20J，人做功的功率是3.5W．

Answer 1

分析 要解决此题，需要掌握有用功、额外功、总功及机械效率的概念，并能将各个功区别开．
有用功是指对人们有用的功．
额外功是没有用但又不得不做的功．
总功是有用功与额外功之和．
利用P=$\frac{W}{t}$计算功率．

解答 解：在提水的过程中，对水做的功是有用功，所以W_有用=G_水h=16N×5m=80J；
对水桶做的功是额外功，所以额外功为W_额=G_桶h=4N×5m=20J，
若是把不慎落入井里的水桶打捞上来，则对水桶做的功为有用功，则此时的有用功为20J．
此时，对水的做的功为额外功，即${W}_{额}^{′}$=${G}_{水}^{′}$h=10N×5m=50J，
则总功为：W_总=20J+50J=70J，
人做功的功率P=$\frac{W}{t}$=$\frac{70J}{20s}$=3.5W．
故答案为：80；20；3.5W．

点评 此题通过对有用功和功率的计算考查了学生对有用功、额外功的理解，在做功时对人们有用的功是有用功，没有用但不得不做的功是额外功，额外功与有用功的和是总功．