Question

如图所示，物体A是正方体铁块，边长是20cm．当水平拉力F=80N时，物体A恰好做匀速直线运动．已知ρ_铁=7.8×10³kg/m³，物体A运动时受到地面的阻力是物重的0.3倍．试求：
（1）该物体A的质量；
（2）该滑轮组的机械效率．

Answer 1

分析：（1）先根据正方体铁块的边长求出其体积，再利用密度公式变形即可求出物体A的质量；
（2）根据（1）求得的物体A的质量，利用G=mg求出其重力，根据物体A运动时受到地面的阻力是物重的0.3倍求出其阻力．根据物体A恰好做匀速直线运动，由二力平衡条件可得W_有用=fs_物，W_总=Fs，s=3s_物，再利用η=

W有用

W总

×100%即可求出该滑轮组的机械效率．

解答：解：（1）∵V=a³=（0.2m）³=8×10^-3m³，
∵ρ=

m

v

，
∴m=ρv=7.8×

103kg

m3

×8×10-3m3=62.4kg．
（2）G=mg=62.4kg×10N/kg=624N，
由图可知，n为3，物体A受到的摩擦力为
f=0.3G=0.3×624N=187.2N，
η=

W有

W总

×100%=

f?s

F?ns

=

187.2N

3×80N

=78%．
答：（1）该物体A的质量为62.4kg；
（2）该滑轮组的机械效率为78%．

点评：水平方向使用滑轮组时，有用功是指滑轮组对被拉物体做的功．因为滑轮组匀速拉动物体时，对物体的拉力F和物体受到的摩擦力f是一对平衡力，故W_有用=fs_物．