Question

3．如图中，物体A重G=100N，在水平方向F=20N的拉力的拉动下，以0.5m/s的速度做匀速直线运动，地面的阻力是物重的0.3倍，则拉力F的功率是20W，装置的机械效率是75%．

Answer 1

分析 （1）由图知使用的是动滑轮，n=2，拉力端移动速度等于物体移动速度的2倍，利用P=Fv求拉力的功率；
（2）由题知，物体受到地面阻力f=0.3G，利用η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$=$\frac{f{s}_{物}}{Fs}$=$\frac{f{s}_{物}}{F2{s}_{物}}$=$\frac{f}{2F}$求装置的机械效率．

解答 解：
（1）由图可知使用的是动滑轮，n=2，则拉力端移动速度v=2v_物=2×0.5m/s=1m/s，
拉力的功率：
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv=20N×1m/s=20W；
（2）由题知，物体受到地面的阻力：f=0.3G=0.3×100N=30N，
装置的机械效率：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$=$\frac{f{s}_{物}}{Fs}$=$\frac{f{s}_{物}}{F2{s}_{物}}$=$\frac{f}{2F}$=$\frac{30N}{2×20N}$×100%=75%．
故答案为：20；75%．

点评 本题考查了使用滑轮组机械效率和功率的计算，知道水平使用动滑轮时克服地面阻力做的功为有用功是关键．