Question

【题目】如图所示，使用滑轮组匀速拉动质量为50kg的物体，所用的拉力为80N，物体在6s内向左匀速运动1.2m。

（1）若不考虑滑轮的重力、滑轮与轴及滑轮与绳子之间摩擦，求物体受到地面的摩擦力。

（2）求拉力的功率。

（3）若摩擦力不变，作用在绳子上的实际拉力为90N，则滑轮组的机械效率为多少？（结果保留一位小数）

Answer 1

【答案】(1)160N；(2)32W；(3)88.9%.

【解析】

(1)由图知，n=2，因为不计绳和滑轮的重力以及滑轮轴承和滑轮与绳子之间的摩擦力，

所以：

F=f，

所以：

f=2F=2×80N=160N；

(2) 物体动的速度：

v===0.2m/s

绳自由端移动的速度：

v'=2×0.2m/s=0.4m/s，

拉力的功率：

P=Fv’=80N×0.4m/s=32W；

(3)设物体通过的距离为s，所以拉力通过的距离为2s；

拉力做的总功为：

W总=F2s，

有用功为：

W有=fs，

滑轮组的机械效率为：

η===×100%=88.9%。

答：(1)物体受到地面的摩擦力为160N；

(2)拉力的功率为32W；

(3)若摩擦力不变，作用在绳子上的实际拉力为90N，则滑轮组的机械效率为88.9%。