Question

9．如图所示，在50N的水平拉力作用下，重800N的物体沿水平地面做匀速直线运动，物体与地面间的滑动摩擦力为重力的0.15倍，则滑轮组的机械效率为80%；若物体的速度为0.2m/s，则1min内拉力做的功为1800J．

Answer 1

分析 由图知，与动滑轮相连的有三段绳子，则n=3，
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=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$求滑轮组的机械效率；
先利用s=vt求出物体移动的距离，再求出绳自由端移动的距离L=3s，再利用W=FL求出拉力做的功．

解答 解：
由图知，与动滑轮相连的有三段绳子，则n=3，
物体与地面间的滑动摩擦力f=0.15G=0.15×800N=120N，
滑轮组的机械效率：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$=$\frac{fs}{F×L}$=$\frac{fs}{F×ns}$=$\frac{f}{3×F}$=$\frac{120N}{3×50N}$=80%；
绳自由端移动的距离L=3s=3vt=3×0.2m/s×60s=36m，
拉力做功：
W=FL=50N×36m=1800J．
故答案为：80%；1800．

点评 使用滑轮组水平拉动物体时，有用功等于摩擦力与物体移动的距离的乘积，不要不加理解的套用公式F=$\frac{1}{n}$G．