Question

如圖所示，用一動滑輪拉一物體A以0.5m/s的速度在水平面勻速運(yùn)動，物體A重為20N，受到的摩擦力是物重的0.2倍，水平拉力F為2.5N，則在2s內(nèi)克服重力所做的功是________J，2s內(nèi)拉力所做的功是________J，滑輪的機(jī)械效率是________（不計(jì)滑輪重力）

Answer 1

0    5    80%
分析：已知物體A的移動速度和運(yùn)動時(shí)間以及動滑輪上繩子的段數(shù)，可求拉力F的運(yùn)動距離，根據(jù)公式W=FS可求在2s內(nèi)拉力做的功，這個(gè)功為總功；
在重力的方向上沒有移動距離，重力做功為0；
已知物體的重力和受到的摩擦力與重力的關(guān)系，還知道物體做勻速運(yùn)動，所以A受到的拉力等于它受到的摩擦力，根據(jù)公式W=fS可求克服摩擦力做的功，這個(gè)功為有用功，有用功和總功的比值就等于滑輪的機(jī)械效率．
解答：物體在重力的方向上沒有移動距離，重力做功為0；
物體A移動的距離S₁=V₁t=0.5m/s×2s=1m，所以拉力F移動的距離為S₂=2S₁=2×1m=2m，
所以在2s內(nèi)拉力做的功是W_總=FS₂=2.5N×2m=5J，
物體A克服摩擦力做的功W_有用=fS₁=0.2G=0.2×20N×1m=4J，
滑輪的機(jī)械效率η==×100%=80%．
故答案為：0； 5；80%．
點(diǎn)評：本題考查有用功、總功和機(jī)械效率的計(jì)算，關(guān)鍵是公式及其變形的靈活運(yùn)用，難點(diǎn)是判斷動滑輪上繩子的段數(shù)，重點(diǎn)是求拉力F和物體移動的距離．