Question

11．如图所示，在50N的水平拉力F作用下，重800N的物体沿水平地面做匀速直线运动，物体与地面间滑动摩擦力为120N．则滑轮组的机械效率为80%；若物体的速度为0.1m/s，则1分钟拉力做功为900J．

Answer 1

分析 （1）用滑轮组水平拉动物体时，克服物体的摩擦力做的功是有用功，拉力做的功是总功，
利用η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{f{s}_{物}}{F{s}_{绳}}$×100%=$\frac{f}{nF}$×100%即可算出滑轮组的机械效率；
（2）先利用s=vt求出物体移动的距离，根据s_绳=ns_物求出绳子自由端移动的距离，再利用W=Fs求出拉力做的功．

解答 解：由图可知，与动滑轮相连的绳子的股数n=3，
则绳子自由端移动的距离s_绳=ns_物，
故滑轮组的机械效率：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$×100%
=$\frac{f{s}_{物}}{F{s}_{绳}}$×100%
=$\frac{f}{nF}$×100%
=$\frac{120N}{3×50N}$×100%=80%．
物体运动的时间t=1min=60s，
由v=$\frac{s}{t}$得，物体移动的距离：
s_物=v_物t=0.1m/s×60s=6m，
则绳子自由端移动的距离s_绳=ns_物=3×6m=18m，
所以1分钟拉力做功W=Fs_绳=50N×18m=900J．
故答案为：80%；900．

点评 本题考查功的计算和滑轮组机械效率的计算等知识，注意使用滑轮组水平方向拉动物体时，有用功等于摩擦力与物体移动的距离的乘积，这是本题的关键点和易错点．