Question

如图所示，一个质量60kg，底面积为0.1m²、高为0.1m的物块，通过滑轮组在25N拉力作用下以0.2m/s的速度作匀速直线运动．已知物块受到的滑动摩擦力为物重的0.1倍（g取10N/kg ）．求：
（1）物体的密度是多少？
（2）拉力的功率是多少？
（3）该滑轮组的机械效率是多少？

Answer 1

解：（1）物体的密度ρ===6×10³kg/m³；
（2）拉力的功率是P=F×3V=25N×3×0.2m/s=15W；
（3）f=0.1G=0.1×mg=0.1×60kg×10N/Kg=60N；
W_有=fS；
滑轮组绳子段数n=3
W_总=F×S₂=F×3S
η=×100%==×100%=80%
答：（1）物体的密度是6×10³kg/m³；
（2）拉力F做功的功率是15W；
（3）该滑轮组的机械效率是80%．
分析：（1）已知物体的质量、底面积和高度，根据公式ρ=可求物体的密度；
（2）已知拉力的大小和物体的移动速度以及动滑轮上绳子的段数，根据公式P=FV可求拉力的功率；
（3）水平使用滑轮组，拉力克服摩擦力做功，首先用摩擦力乘以物体移动距离计算有用功，用拉力乘以拉力移动距离计算总功，然后用有用功除以总功计算机械效率．
点评：这是一道综合性比较强的计算题，涉及到密度、功、功率、机械效率的计算．这就要求对公式要熟练掌握和运用．同时，水平使用滑轮组时，拉力克服摩擦力做功，这一点也要注意．