Question

7．已知：A重100N，以0.1m/s匀速运动5s，所受摩擦力为40N，考虑轮重及摩擦、实际拉力为25N．求η．

Answer 1

分析 由图知使用滑轮组的绳子有效股数n=3，若物体前进了s_物，那么绳子的自由端移动的距离s=ns_物，
利用s=vt求物体移动的距离和绳子的自由端移动的距离；
使用滑轮组的有用功W_有用=fs_物，总功W_总=Fs，利用效率公式求滑轮组的机械效率．

解答 解：
（1）由题知，滑轮组的绳子有效股数n=3，
由v=$\frac{s}{t}$得物体移动的距离：
s_物=vt=0.1m/s×5s=0.5m，
绳子的自由端移动的距离s=3×s_物=3×0.5m=1.5m，
使用滑轮组的有用功W_有用=fs_物=40N×0.5m=20J，
W_总=Fs=25N×1.5m=37.5J，
滑轮组的机械效率：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{20J}{37.5J}$×100%≈53.3%．
答：滑轮组的机械效率为53.3%．

点评 关于滑轮组的计算题目，首先要看清是滑轮组克服物体的重力做功，还是克服摩擦力做功．当克服重力做功时，W_有用=Gh，当克服摩擦力做功时，W_有用=fs，注意区分．