Question

13．一物体质量为18kg，如图所示，小明用滑轮组将该物体在4s内沿水平方向匀速移动2m，所用拉力为100N，在此过程中，若小明做的有用功为500J，则物体所受地面的摩擦力为250N，动滑轮的机械效率为83.3%，拉力的功率为150W（取g=10N/kg）

Answer 1

分析 （1）利用W_有用=fs求摩擦力；
（2）知道物体在水平地面上移动距离，根据滑轮组的结构，求出绳子末端（拉力F）移动的距离，根据W_总=Fs′求出总功，根据η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$算出机械效率；
（3）利用功的公式和功率的公式求拉力的功率．

解答 解：（1）根据W_有用=fs得物体所受地面的摩擦力为：
f=$\frac{{W}_{有用}}{s}$=$\frac{500J}{2m}$=250N；
（2）由图知，有两端绳子拉着物体，所以s′=3s=3×2m=6m，
拉力的有用功为：
W_总=Fs′=100N×6m=600J；
滑轮阻的机械效率为：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$=$\frac{500J}{600J}$×100%=83.3%；
（3）拉力的功率为：
P=$\frac{{W}_{总}}{t}$=$\frac{600J}{4s}$=150W．
故答案为：250；83.3%；150．

点评 本题综合考查了功的计算、功率的计算、机械效率的计算，本题关键：知道克服摩擦力做的功为有用功．