Question

11．如图用滑轮组拉着一木块P沿水平地面以0.5m/s的速度匀速向右运动，此时弹簧测力计的读数为4N，若每个滑轮重为1N，绳与滑轮组间的摩擦不计，则该滑轮组的机械效率为80%，在2s内拉力做功为5J，木块P受到的摩擦力为4N．

Answer 1

分析 由图示可知，作用在动滑轮上绳子的段数为2；已知物体的运动速度和运动时间，由s=vt可以求出物体通过的路程，然后由滑轮组公式可以求出绳子自由端移动的距离，由滑轮组公式可以求出绳子自由端的拉力，再功的计算公式用W=Fs求出总功与拉力做的功，最后由机械效率公式求出机械效率；
物体P做匀速直线运动，水平方向受的是平衡力，由此得到P受到的摩擦力．

解答 解：
由图示滑轮组可知，通过动滑轮的绳子段数n=2，
由v=$\frac{s}{t}$，可得物体移动的距离：
s=vt=0.5m/s×2s=1m，
绳子自由端移动的距离：s′=ns=2×1m=2m，
绳与滑轮组间的摩擦不计，绳子自由端的拉力：
F=$\frac{1}{2}$（F_{弹簧测力计}+G_动）=$\frac{1}{2}$（4N+1N）=2.5N，
拉力F做的功：W_总=Fs′=2.5N×2m=5J；
有用功：W_有=F_{弹簧测力计}s=4N×1m=4J，
滑轮组的机械效率：η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{4J}{5J}$×100%=80%；
由题知，木块P在水平地面上匀速运动，所以水平方向弹簧测力计拉力与摩擦力是平衡力，所以摩擦力大小为4N．
故答案为：80%；5；4．

点评 本题考查了使用滑轮组时总功、机械效率的计算以及平衡力的应用，由图示滑轮组确定承重绳子的有效股数、应用滑轮组公式、功的计算公式与效率公式即可正确解题．