Question

如图，用10N的力拉重为100N的物体在水平地面上以2m/s的速度匀速前进，物体与地面的摩擦力为物重的0.24倍，则拉力F的功率为

 

W，装置的机械效率为

 

．

Answer 1

分析：知道物体与地面的摩擦力与物重的关系，求出物体受到的摩擦力；
知道物体在水平地面上的移动速度，根据滑轮组的结构，求出绳子末端（拉力F）移动的速度，利用速度公式、功的公式和功率的公式求拉力的功率；
由图可知拉力移动的距离和物体移动距离的关系，知道拉力和摩擦力的大小，求出有用功和总功，再利用机械效率的公式求该装置的机械效率．

解答：解：由题知，物体与地面的摩擦力：
f=0.24G=0.24×100N=24N，
由图可知，拉力移动的距离s₁和物体移动的距离s₂的关系：
s₁=3s₂，
绳子末端的移动速度v₁和物体的移动速度v₂的关系：
v₁=3v₂=3×2m/s=6m/s，
拉力F的功率：
P=

W

t

=

Fs1

t

=Fv1=10N× 6m/s=60W；
装置的机械效率：
η=

W有

W总

×100%=

fs2

Fs1

×100%=

24N

10N

×

1

3

×100%=80%．
故答案为：60，80%．

点评：本题在分析平放的滑轮组时，可以将装置顺时针旋转为竖直放置，W_有用=fs．