Question

5．如图所示，用滑轮组将重为60N的正方体物体在5s内沿水平方向匀速拉动4m，所施加的拉力大小为为15N，物体受到的摩擦阻力为重力的0.4倍，则拉力的功率为24W，该滑轮组的机械效率为80%．

Answer 1

分析 （1）先判断绳子段数n=2，用公式s=nh计算拉力移动距离，用W=Fs计算拉力做功；然后用P=$\frac{W}{t}$计算功率；
（2）计算有用功是要用摩擦力乘以物体移动距离，最后有用功除以总功可得机械效率．

解答 解：
（1）拉力F通过的距离：s=2h=2×4m=8m；
拉力F所做的功为：W_总=Fs=15N×8m=120J；
拉力做功的功率为：P=$\frac{{W}_{总}}{t}$=$\frac{120J}{5s}$=24W；
（2）地面对物体的摩擦阻力为：f=0.4×60N=24N；
克服摩擦力所做的功：W_有用=fh=24N×4m=96J；
滑轮组的机械效率为：η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{96J}{120J}$×100%=80%．
故答案为：24；80%．

点评 水平使用滑轮组时拉力克服摩擦力做功，因此在计算有用功时要有摩擦力乘以物体移动的距离．