Question

3．如图，用F=120N水平拉力，使重为500N的物体A，沿水平方向在l0s内匀速直线运动了2m，若滑轮和绳子的质量及其摩擦均不计，则物体受到地面的摩擦力为240N；若不忽略滑轮和绳子的质量及其摩擦，此时拉力F=150N，则此时滑轮组的机械效率为80%．

Answer 1

分析 （1）确定滑轮组承担拉力的绳子段数，由F=$\frac{1}{n}$f进行分析；
（2）克服摩擦力做的功为有用功，利用W=fs求有用功，利用效率公式求滑轮组的机械效率．

解答 解：（1）由图知，滑轮组由两段绳子拉着物体，
所以2F=f，则摩擦力f=2F=2×120N=240N；
（2）若不忽略滑轮和绳子的质量及其摩擦，滑轮组克服摩擦所做的功是有用功，W_有=fs_物；
地对物体A的摩擦力f=240N，s_物=2m，
W_有用=fs_物=240N×2m=480J，
拉力F做的功，W_总=Fs=150N×2×2m=600J，
滑轮组的机械效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$=$\frac{480J}{600J}$×100%=80%．
故答案为：240N；80%．

点评 本题综合考查了使用滑轮组功、机械效率的计算，本题关键是知道克服摩擦力做的功为有用功．