Question

（2009?泰州模拟）如图所示，一个质量60kg的物块，通过滑轮组在30N水平拉力作用下以0.2m/s的速度在水平面上做匀速直线运动．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）物块受到的滑动摩擦力大小是多少？
（2）拉力F的功率是多少？
（3）该滑轮组的机械效率是多少？（结果保留一位小数）

Answer 1

分析：（1）先求出物体所受的重力，再根据滑动摩擦力与重力的关系求出滑动摩擦力．
（2）根据动滑轮组上绳子的段数求出绳子端点的速度，然后由P=FV求出拉力的功率．
（3）拉力的做的功为总功，物块克服摩擦力做的功为有用功，求出它们的比值即为滑轮组的机械效率．

解答：解：（1）物体的重力G=mg=60kg×10N/kg=600N，滑动摩擦力f=0.1G=0.1×600N=60N．
（2）滑轮组绳子的段数是3段，拉力作用点即绳子端点的速度v_绳=3v，
拉力的功率P=Fv_绳=30N×3×0.2m/s=18W．
（3）物块克服摩擦力做的功W_有用=fs，滑轮组绳子的段数是3，拉力的功W_总=F×3s=3Fs，
滑轮组的机械效率是η=

W有用

W总

×100%=

fs

3Fs

×100%=

f

3F

×100%=

60N

3×30N

×100%=66.7%．
答：（1）物块受到的滑动摩擦力大小是60N．
（2）拉力F的功率是18W．
（3）滑轮组的机械效率是66.7%．

点评：这是一道综合性比较强的计算题，涉及到力、功率、机械效率的计算；对功、功率及效率公式要熟练掌握及灵活应用是解题的关键．