Question

19．如图所示，滑轮组匀速拖动放在水平地面上的物体A，物体重10⁴N，与地面间的摩擦力为200N，拉力F=125N，要使物体沿水平方向匀速前进5m，求：
（1）拉力做的功是多少？
（2）滑轮组的机械效率为多少？
（3）额外功是多少？

Answer 1

分析 （1）由图可知，使用滑轮组时n的大小，则拉力端移动的距离s=ns_物，再利用W_总=Fs求拉力做功；
（2）使用滑轮组做的有用功是克服摩擦力做的功，利用W_有用=fs_物计算，利用效率公式求滑轮组的机械效率；
（3）有用功加上额外功等于总功，据此求额外功．

解答 解：
（1）由题知，n=3，则拉力端移动的距离s=s_物=3×5m=15m
拉力做功：
W_总=Fs=125N×15m=1875J；
（2）使用滑轮组做的有用功：
W_有用=fs_物=200N×5m=1000J；
滑轮组的机械效率：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{1000J}{1875J}$×100%≈53.3%；
（3）因为W_额+W_有用=W_总，
W_额=W_总-W_有用=1875J-1000J=875J．
答：（1）拉力F做的总功是960J；
（2）滑轮组的机械效率为53.3%；
（3）额外功是875J．

点评 本题考查了使用滑轮组有用功、总功、额外功、机械效率的计算，因为是水平使用滑轮组，知道克服摩擦做的功为有用功是本题的关键．