Question

20．如圖所示，在60N的水平拉力F作用下，重800N的物體沿水平地面做勻速直線運動，物體與地面間滑動摩擦力為150N，物體的速度為0.2m/s
（1）滑輪組的機械效率為多少；
（2）1min內(nèi)拉力做的功為多少；
（3）拉力的功率．

Answer 1

分析 （1）由圖可知，滑輪組繩子的有效股數(shù)為3，根據(jù)η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{f{s}_{物}}{F{s}_{繩}}$×100%=$\frac{f{s}_{物}}{Fn{s}_{物}}$×100%=$\frac{f}{nF}$×100%求出滑輪組的機械效率；
（2）根據(jù)v=$\frac{s}{t}$求出1min內(nèi)物體移動的距離，根據(jù)s_繩=ns_物求出繩端移動的距離，利用W=Fs求出拉力做的功；
（3）根據(jù)v_繩=nv_物求出繩端移動的速度，利用P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv求出拉力的功率．

解答 解：（1）由圖可知，n=3，則滑輪組的機械效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{f{s}_{物}}{F{s}_{繩}}$×100%=$\frac{f{s}_{物}}{Fn{s}_{物}}$×100%=$\frac{f}{nF}$×100%=$\frac{150N}{3×60N}$×100%≈83.3%；
（2）由v=$\frac{s}{t}$可得，1min內(nèi)物體移動的距離：
s_物=vt=0.2m/s×60s=12m，
繩端移動的距離：
s_繩=ns_物=3×12m=36m，
拉力做的功：
W=Fs=60N×36m=2160J；
（3）繩端移動的速度：
v_繩=nv_物=3×0.2m/s=0.6m/s，
拉力的功率：
P=Fv_繩=60N×0.6m/s=36W．
答：（1）滑輪組的機械效率為83.3%；
（2）1min內(nèi)拉力做的功為2160J；
（3）拉力的功率為36W．

點評 本題考查了滑輪組機械效率和功、功率的計算，靈活的利用η=$\frac{f}{nF}$×100%和P=Fv是關(guān)鍵．