Question

6．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125N．则滑轮组的机械效率为83.3%；若物体的速度为0.2m/s，则1min内拉力做的功为1800 J．

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=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$即可算出滑轮组的机械效率；
（2）先利用s=vt求出物体向前移动的距离，由于与动滑轮相连的有三段绳子，那么拉力移动距离s′=3s，再根据W=Fs′拉力做的功．求出

解答 解：（1）由图知，承担摩擦力的绳子股数n=3，则绳子自由端向前移动的距离s=3L（L为物体移动的距离），
滑轮组的机械效率：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{fL}{F3L}$×100%=$\frac{f}{3F}$×100%=$\frac{125N}{3×50N}$×100%≈83.3%；
（2）由v=$\frac{s}{t}$得：
物体移动距离：
s=vt=0.2m/s×60s=12m，
拉力移动距离：
s′=3s=3×12m=36m，
拉力做的功：
W=Fs′=50N×36m=1800J．
故答案为：83.3%；1800．

点评 使用水平滑轮组时注意：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、易错点．