Question

如图所示，用一动滑轮拉一物体A以0.5m/s的速度在水平面匀速运动，物体A重为20N，受到的摩擦力是物重的0.2倍，水平拉力F为2.5N，则在2s内克服重力所做的功是________J，2s内拉力所做的功是________J，滑轮的机械效率是________（不计滑轮重力）

Answer 1

0    5    80%
分析：已知物体A的移动速度和运动时间以及动滑轮上绳子的段数，可求拉力F的运动距离，根据公式W=FS可求在2s内拉力做的功，这个功为总功；
在重力的方向上没有移动距离，重力做功为0；
已知物体的重力和受到的摩擦力与重力的关系，还知道物体做匀速运动，所以A受到的拉力等于它受到的摩擦力，根据公式W=fS可求克服摩擦力做的功，这个功为有用功，有用功和总功的比值就等于滑轮的机械效率．
解答：物体在重力的方向上没有移动距离，重力做功为0；
物体A移动的距离S₁=V₁t=0.5m/s×2s=1m，所以拉力F移动的距离为S₂=2S₁=2×1m=2m，
所以在2s内拉力做的功是W_总=FS₂=2.5N×2m=5J，
物体A克服摩擦力做的功W_有用=fS₁=0.2G=0.2×20N×1m=4J，
滑轮的机械效率η==×100%=80%．
故答案为：0； 5；80%．
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，难点是判断动滑轮上绳子的段数，重点是求拉力F和物体移动的距离．