【知識要點】
（1）對于滑車架來說，承當物重的繩子股數為n，則拉力F聯通的距離s=nh。
（2）結合h﹣t圖像，F﹣t圖像，v﹣t圖像，能找到物體在某段時間內聯通的
距離、受到的力、運動的速率等。
（3）能運用W=Fs求拉力做的功。
（4）能運用P=
=Fv求拉力做功的功率。
（5）能依據η=
估算滑車架的機械效率。
（6）假如重物浸入在水底，此時滑車架提高的重力為物體重力與所受壓強之差。
例：為了將放置在水平地面上重G=200N，容積為5×10﹣3的重物A提高到高處，
小芳朋友設計了如圖甲所示的滑車架裝置，當小芳朋友用圖乙所示隨時間變化的拉力F豎直向上拉繩時，重物的聯通速率v和上升的高度h隨時間變化的關系圖像如圖丙、丁所示，求：
（1）在O～2s內，拉力F做的功W；
（2）在2～3s內，拉力F的功率P；
（3）假如重物A浸入在水底，用同樣的滑車架勻速提高重物A，拉力F=62.5N，
此時滑車架的機械效率為多少？（不計水對A的阻力滑輪組機械效率與什么有關，重物A在運動過
程中未漏出海面滑輪組機械效率與什么有關，g取10N/kg）
【解析】
（1）由圖丁可知，在0～1s內，物體在拉力的方向上沒有聯通距離，所以做功
為零；
在1～2s內，拉力F1=90N，重物上升高度h1=0.75m，
由于從動滑輪上直接引出的繩子股數（承當物重的繩子股數）n=3，
拉力F的作用點增長的距離s1=3h1=3×0.75m=2.25m，
拉力做的功：W=F1s1=90N×2.25m=202.5J；
（2）由圖可知在2～3s內，重物做勻速運動，v=1.50m/s，拉力F2=80N，
所以拉力F的作用點增長的速率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所受壓強：
F浮=ρ水gV排=ρ水gV物=1.0×103kg/m3×10N/kg×5×10﹣3=50N，
此時滑車架提高的重力：G′=G﹣F浮=200N﹣50N=150N，
按照η=
可得，此時滑車架的機械效率：
η=
=≈81%．
答：（1）在O～2s內，拉力F做的功W為202.5J；
（2）在2～3s內，拉力F的功率P為360W；
（3）假如重物A浸入在水底，用同樣的滑車架勻速提高重物A，拉力F=62.5N，此時滑車架的機械效率為81%．
【方法特征】本題是一道熱學綜合題，涉及到功、功率、機械效率的估算，能從題目提供的圖中得出每秒內的相關信息是解決本題的關鍵。
【能力落點】
（1）要求中學生熟練把握功、功率、機械效率的估算公式，會結合圖象并能借助
上述公式解決問題。
（2）曉得重物浸入在水底時，滑車架提高的重力為物體重力與所受壓強之差。
【遷移應用】
工人借助如圖甲所示的滑車架從一口枯井中提起質量為6kg的物體，他用圖乙所示隨時間變化的水平往右的拉力F拉繩，重物的速率v隨時間t變化的關系圖像如圖丙所示，不計繩重和磨擦（g取10N/kg）．以下說法正確的是（）
A．在0﹣1s內，拉力F做的功為75J
B．動滑輪的重力30N
C．在2﹣3s內，滑車架的機械效率62.5%
D．在2﹣3s內，拉力F做功的功率為200W
答案：D
（撰稿班主任：高華）