Question

9．如图所示，物重G=100N，F=15N，物体与水平面间的摩擦力是f=10N，使物体匀速前进S_物=3m，求该滑轮组的机械效率．

Answer 1

分析 由图可知，摩擦力的大小由3股绳子承担，s=3s′，克服摩擦力做的功为有用功，利用W_有用=fs′求解；拉力做的功为总功，利用W_总=Fs求总功，再利用机械效率的公式求滑轮组的机械效率．

解答 解：根据图示可知，该装置为水平拉动物体匀速前进，有用功应为克服摩擦力做的功，即W_有用=fs_物=10N×3m=30J；
有3段绳子拉动物体前进，所以拉力移动距离s=3s_物=3×3m=9m，则拉力做的总功为W_总=Fs=15N×9m=135J；
故滑轮组的机械效率：η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{30J}{135J}$×100%≈22.2%．
答：该滑轮组的机械效率22.2%．

点评 本题考查了使用滑轮组时承担物重绳子股数的确定方法、有用功、总功、机械效率的计算方法，确定克服摩擦力做功为有用功是本题的关键．