Question

14．冬天在泼热水的冰面上，只需要用2.4×10⁴N的水平力就可以拉着一块质量约百吨的巨石匀速运动，巨石受到的摩擦力约为2.4×10⁴N．若使用图所示的滑轮来拉动相同情形下的同一块巨石，拉力F为2×10⁴N则滑轮的机械效率是60%．

Answer 1

分析 （1）知道巨石做匀速运动，所以巨石受到的拉力等于它受到的摩擦力．
（2）根据公式W=fS可求克服摩擦力做的功，这个功为有用功，根据公式W=FS拉力做的功，这个功为总功，根据η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{fs}{Fs′}$×100%=$\frac{fs}{Fns}$×100%=$\frac{f}{nF}$×100%．

解答 解：（1）巨石做匀速运动，所以巨石受到的拉力等于它受到的摩擦力，故f=2.4×10⁴N；
（2）由图可知，绳子股数为n=2，故拉力移动的距离s′=2s，
滑轮的机械效率：η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{fs}{Fs′}$×100%=$\frac{fs}{Fns}$×100%=$\frac{f}{nF}$×100%=$\frac{2.4×1{0}^{4}N}{2×2×1{0}^{4}N}$×100%=60%．
故答案为：2.4×10⁴； 60%．

点评 此题主要考查了力的平衡、动滑轮的特点、有用功、总功和机械效率的计算，弄清楚绳子的股数是解决此题的关键．难点是公式及其变形的灵活运用．