Question

10．如圖所示，在20N的水平拉力F作用下，重200N的物體沿水平地面向左做勻速直線運(yùn)動(dòng)，物體與地面間的滑動(dòng)摩擦力為物重的0.15倍，則滑輪組的機(jī)械效率為75%；若物體的速度為0.2m/s，則1min內(nèi)拉力做的功為480J．

Answer 1

分析 （1）用滑輪組水平拉動(dòng)物體時(shí)，克服物體的摩擦力做的功是有用功，拉力做的功是總功；利用η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}(cāng)}$×100%即可算出滑輪組的機(jī)械效率；
（2）根據(jù)速度公式求出物體移動(dòng)的距離，根據(jù)s=nL求出繩子移動(dòng)的距離，利用W=Fs求出拉力做的功．

解答 解：
（1）由圖可知，n=2，
物體與地面間的滑動(dòng)摩擦力f=0.15G=0.15×200N=30N，
滑輪組的機(jī)械效率：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}(cāng)}$×100%=$\frac{fL}{Fs}$×100%=$\frac{fL}{F2L}$×100%=$\frac{f}{2F}$×100%=$\frac{30N}{2×20N}$×100%=75%；
（2）由v=$\frac{s}{t}$可得，物體移動(dòng)的距離：
L=vt=0.2m/s×60s=12m，
繩子自由端移動(dòng)的距離：
s=nL=2×12m=24m，
拉力做的功：
W=Fs=20N×24m=480J．
故答案為：75%；480J．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了機(jī)械效率的計(jì)算和拉力做功的計(jì)算，注意水平方向運(yùn)動(dòng)的物體，有用功等于摩擦力與物體移動(dòng)的距離的乘積，并能夠?qū)�功的相關(guān)知識(shí)熟練應(yīng)用．