Question

10．用滑轮组沿水平地面拉动物体，请在图中画出最省力的绕绳方法．当重200N的物体在20N的水平拉力F作用下，沿水平地面向左做匀速直线运动时，物体与地面间的滑动摩擦力为48N．试求：
（1）滑轮组的机械效率为多少．
（2）若物体的速度为0.2m/s，则拉力做功的功率是多少？

Answer 1

分析 （1）用滑轮组水平拉动物体时，克服物体的摩擦力做的功是有用功，拉力做的功是总功；利用η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$×100%即可算出滑轮组的机械效率；
（2）根据P=Fv求出拉力的功率．

解答 解：（1）由图可知，n=3，滑轮组的机械效率：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{fL}{Fs}$×100%=$\frac{f}{3F}$×100%=$\frac{48N}{3×20N}$×100%=80%；
（2）功率：P=F×v=F×3v_物=20N×3×0.2m/s=12W．
答：（1）滑轮组的机械效率为80%；
（2）若物体的速度为0.2m/s，则拉力做功的功率是12W．

点评 本题考查了滑轮组机械效率的计算和拉力功率的计算，注意水平方向运动的物体，有用功等于摩擦力与物体移动的距离的乘积，并能够对功的相关知识熟练应用．