Question

3．如图所示，在50N的水平拉力F作用下，重800N的物体沿水平地面做匀速直线运动，物体与地面间滑动摩擦力为120N．则滑轮组的机械效率为多少？若物体的速度为0.2m/s，拉力做功1min，拉力的功率又是多少？

Answer 1

分析 （1）用滑轮组水平拉动物体时，知道拉力和摩擦力，根据η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{fs′}{F•ns′}$×100%=$\frac{f}{nF}$×100%求出滑轮组的机械效率．
（2）知道物体移动的速度，根据v=nv'求出拉力移动的速度，根据P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv求出功率．

解答 解：（1）如图，滑轮组有三段绳子承担摩擦力，η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{fs′}{F•ns′}$×100%=$\frac{f}{nF}$×100%=$\frac{120N}{3×50N}$×100%=80%．
（2）滑轮组有三段绳子承担摩擦力，物体移动速度v′=0.2m/s，拉力移动速度v=nv'=3×0.2m/s=0.6m/s，
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv=50N×0.6m/s=30W．
答：滑轮组的机械效率为80%；拉力的功率又是30W．

点评 用滑轮组水平拉动物体时，要克服摩擦力做有用功，跟物体的重力无关．有用功等于摩擦力与物体移动的距离的乘积，并能够对功的相关知识熟练应用．