Question

20．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，若物体的速度为0.2m/s，则1min内拉力做的功为720J，有用功是576J，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=nL求出绳子移动的距离，利用W=Fs求出拉力做的功；
（2）用滑轮组水平拉动物体时，克服物体的摩擦力做的功是有用功；
（3）拉力做的功是总功，利用η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%即可算出滑轮组的机械效率．

解答 解：（1）由图可知，n=3，
由v=$\frac{s}{t}$可得，物体移动的距离：L=vt=0.2m/s×60s=12m，
绳子移动的距离：s=nL=3×12m=36m，
拉力做的功：W_总=Fs=20N×36m=720J；
（2）滑轮组所做有用功：W_有=fL=48N×12m=576J；
（3）滑轮组的机械效率：η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{576J}{720J}$×100%=80%．
故答案为：720；576；80%．

点评 本题考查了滑轮组机械效率的计算和拉力做功的计算，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．