Question

如下图所示，用一滑轮组拉物体A以0.5m/s的速度在水平面上做匀速直线运动．物体A重为20N，受到的摩擦力为重力的0.2倍，水平拉力为2N，则在2S内拉力做功为________J，滑轮组的效率为________（不计滑轮重）．

Answer 1

6    66.7%
分析：水平使用滑轮组，拉力克服摩擦做功，根据二力平衡的条件可知，物体做匀速运动时所受拉力等于摩擦力．
由物体的速度和运动的时间，可由公式S=vt计算出物体移动的距离，由动滑轮上绳子的段数可得出绳子末端移动的距离s，用拉力乘以拉力移动距离计算总功，再用摩擦力乘以物体移动距离计算有用功，然后用有用功除以总功计算机械效率．
解答：∵V_A=0.5m/s，t=2s，
∴物体A移动的距离为：S_A=v_At=0.5m/s×2s=1m，
从图可知，由3段绳子拉着定滑轮，
∴绳子末端移动的距离S=3S_A=3×1m=3m，
又∵F=2N，
∴拉力做的总功为：W_总=FS=2N×3m=6J，
而G_A=20N，
∴摩擦力f=0.2G=0.2×20N=4N，
则做的有用功为：W_有用=fS_A=4N×1m=4J，
∴η==≈66.7%．
故答案为：6，66.7%．
点评：本题考查有用功、总功和机械效率的计算，关键是公式及其变形的灵活运用，难点是对动滑轮上绳子段数的判断．