Question

11．如图所示，用滑轮组拉着重600N的物体A沿水平方向匀速移动，在40s内物体移动了8m，拉力F大小为40N．已知物体A摩擦力大小是物重的0.1倍，若不计绳重及机械内部摩擦，则
（1）物体A的移动速度是多少？
（2）拉力F做的功是多少？
（3）此滑轮组的机械效率是多少？

Answer 1

分析 （1）利用v=$\frac{s}{t}$计算物体A的移动速度；
（2）首先确定滑轮组绳子的有效股数，利用s=nh求出绳端移动的距离，再利用W=Fs计算拉力F做的功，也就是此装置的总功；
（3）求出阻力的大小，利用W=fs求出有用功，再利用η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$计算此滑轮组的机械效率．

解答 解：（1）物体A的移动速度是：
v=$\frac{s}{t}$=$\frac{8m}{40s}$=0.2m/s；
（2）由图可知，n=2，则拉力端移动的距离s′=2s=2×8m=16m，
拉力F做的功是：
W_总=Fs′=40N×16m=640J；
（3）物物体A受到的摩擦力：
f=0.1G=0.1×600N=60N，
则有用功：W_有=fs=60N×8m=480J，
此滑轮组的机械效率是：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{480J}{640J}$×100%=75%．
答：（1）物体A的移动速度是0.2m/s；
（2）拉力F做的功是640J；
（3）此滑轮组的机械效率是75%．

点评 本题考查速度、功和机械效率的计算，关键是分清有用功和总功，并根据摩擦力和物重的关系，以及二力平衡条件求出作用在动滑轮下面挂钩上的绳子拉力大小．