Question

如图所示，木块重200N，前进过程中所受的阻力为60N，求：
①不考虑滑轮的自重和摩擦，木块匀速前进2m时拉力F做了多少功？
②如果这个装置的机械效率为80%，拉力F的大小等于多少？

Answer 1

分析：图示滑轮组为水平使用，克服摩擦阻力做的功为有用功，n=3；
（1）不考虑滑轮的自重和摩擦，利用F=

1

3

f求拉力大小，利用s_F=3s_木求拉力端移动的距离，再利用W=Fs求拉力做功；
（2）知道机械效率和阻力大小，利用机械效率的计算公式η=

fs木

FsF

=

fs木

F×3s木

=

f

3×F

求拉力大小．

解答：解：
（1）由图知，是水平使用滑轮组，n=3，
不考虑滑轮的自重和摩擦，F=

1

3

f=

1

3

×60N=20N，
木块前进的距离s_木=2m，
拉力端移动的距离s_F=3s_木=3×2m=6m
拉力做功：
W_总=Fs_F=20N×6m=120J；
（2）由机械效率的计算公式η=

fs木

F′sF

=

fs木

F′×3s木

=

f

3×F′

，
拉力F′=

f

3×η

=

60N

3×80%

=25N．
答：①不考虑滑轮的自重和摩擦，木块匀速前进2m时拉力做了120J；
②如果这个装置的机械效率为80%，拉力的大小等于25N．

点评：本题是有关滑轮组的综合计算题，因为是水平使用，处理好F、f的关系和移动距离的关系是本题的关键．