Question

11．如圖用滑輪組拉一物體A以0.5m/s的速度在水平面上作勻速直線運動，物體A重為20N，受到的摩擦阻力是物重的0.2倍，水平拉力為2.5N，則在2s內(nèi)拉力做多少功？滑輪的機械效率是多少？（不計滑輪重力）

Answer 1

分析 分析滑輪組的結(jié)構(gòu)可知，n=2，克服摩擦力拉動物體A做的是有用功，拉力F做的功是總功，先求出摩擦力；
利用s=vt去求出物體移動的距離，拉力F移動的距離等于物體移動距離的2倍，分別求出有用功和總功，再利用效率公式求滑輪組的機械效率．

解答 解：
如圖，使用滑輪組n=2，克服摩擦力拉動物體A做的是有用功，而拉力F做的功是總功，
摩擦力：f=0.2G=0.2×20N=4N，
s_A=vt=0.5m/s×2s=1m，
拉力F移動的距離：s=2s_A=2×1m=2m，
拉力做的功：W_總=Fs=2.5N×2m=5J，
克服摩擦做的有用功：W_有=fs_A=4N×1m=4J，
滑輪組的機械效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{4J}{5J}$×100%=80%．
答：在2s內(nèi)拉力做4J，滑輪的機械效率是80%．

點評 本題考查了使用滑輪組功和機械效率的計算，注意：水平使用滑輪組拉動無題時，克服摩擦力做的是有用功．