Question

（2008?吳中區(qū)模擬）如圖所示，一個(gè)質(zhì)量60kg，底面積為0.1m²、高為0.1m的物塊，通過滑輪組在25N拉力作用下以0.2m/s的速度作勻速直線運(yùn)動(dòng)．已知物塊受到的滑動(dòng)摩擦力為物重的0.1倍（g取10N/kg ）．求：
（1）物體的密度是多少？
（2）拉力的功率是多少？
（3）該滑輪組的機(jī)械效率是多少？

Answer 1

分析：（1）已知物體的質(zhì)量、底面積和高度，根據(jù)公式ρ=

m

V

可求物體的密度；
（2）已知拉力的大小和物體的移動(dòng)速度以及動(dòng)滑輪上繩子的段數(shù)，根據(jù)公式P=FV可求拉力的功率；
（3）水平使用滑輪組，拉力克服摩擦力做功，首先用摩擦力乘以物體移動(dòng)距離計(jì)算有用功，用拉力乘以拉力移動(dòng)距離計(jì)算總功，然后用有用功除以總功計(jì)算機(jī)械效率．

解答：解：（1）物體的密度ρ=

m

V

=

60kg

0.1m2×0.1m

=6×10³kg/m³；
（2）拉力的功率是P=F×3V=25N×3×0.2m/s=15W；
（3）f=0.1G=0.1×mg=0.1×60kg×10N/Kg=60N；
W_有=fS；
滑輪組繩子段數(shù)n=3
W_總=F×S₂=F×3S
η=

W有用

W總

×100%=

f S

F×3S

=

60N

25N×3

×100%=80%
答：（1）物體的密度是6×10³kg/m³；
（2）拉力F做功的功率是15W；
（3）該滑輪組的機(jī)械效率是80%．

點(diǎn)評(píng)：這是一道綜合性比較強(qiáng)的計(jì)算題，涉及到密度、功、功率、機(jī)械效率的計(jì)算．這就要求對(duì)公式要熟練掌握和運(yùn)用．同時(shí)，水平使用滑輪組時(shí)，拉力克服摩擦力做功，這一點(diǎn)也要注意．