Question

17．如图所示，在20N的水平拉力F作用下，重200N的物体沿水平地面向左做匀速直线运动，物体与地面间的滑动摩擦力为48N，若物体匀速运动的速度为0.2m/s，则在1分钟内拉力做的功为720J；滑轮组的机械效率为80%．

Answer 1

分析 （1）根据速度公式求出物体移动的距离，根据s_绳=ns_物求出绳子自由端移动的距离，利用W=Fs求出拉力做的功；
（2）用滑轮组水平拉动物体时，克服物体与地面间摩擦力做的功是有用功，拉力做的功是总功；利用公式η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$计算滑轮组的机械效率．

解答 解：
（1）由v=$\frac{s}{t}$可得，1min内物体移动的距离：
s_物=v_物t=0.2m/s×60s=12m，
由图可知n=3，则绳子自由端移动的距离：
s_绳=3s_物=3×12m=36m，
拉力做的功：
W=Fs_绳=20N×36m=720J．
（2）滑轮组的机械效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$=$\frac{f{s}_{物}}{F{s}_{绳}}$=$\frac{f{s}_{物}}{F×3{s}_{物}}$=$\frac{f}{3F}$=$\frac{48N}{3×20N}$=80%．
故答案为：720；80%．

点评 本题考查了拉力做功的计算和滑轮组机械效率的计算，注意水平方向运动的物体，有用功等于摩擦力与物体移动的距离的乘积，并能够对功的相关知识熟练应用．