Question

6．如图所示，用滑动轮拉一物体A以0.5m/s的速度在水平面上匀速运动，物体A重为20N，受到的摩擦力是物重0.2倍，水平拉力F为2.5N，则在2s内拉力的功率是2.5W，滑轮的机械效率是80%（不计滑轮重）．

Answer 1

分析 （1）知道物体A的移动速度和运动时间以及动滑轮上绳子的段数，可求拉力F的运动距离，根据W=Fs可求在2s内拉力做的功，这个功为总功，然后根据P=$\frac{W}{t}$求出拉力的功率；
（2）知道物体的重力和受到的摩擦力与重力的关系，还知道物体做匀速运动，所以A受到的拉力等于它受到的摩擦力，根据W=fs可求克服摩擦力做的功，这个功为有用功，然后根据η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%求出滑轮的机械效率．

解答 解：由v=$\frac{s}{t}$得，物体A移动的距离：
s_物=v_物t=0.5m/s×2s=1m，
拉力F移动的距离：
s=2s_物=2×1m=2m，
所以在2s内拉力做的功：
W_总=Fs=2.5N×2m=5J，
则在2s内拉力的功率：
P=$\frac{{W}_{总}}{t}$=$\frac{5J}{2s}$=2.5W．
物体A受到的摩擦力：
f=0.2G=0.2×20N=4N，
物体A克服摩擦力做的功：
W_有=fs₁=0.2GS₁=4N×1m=4J，
则滑轮的机械效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%
=$\frac{4J}{5J}$×100%
=80%．
故答案为：2.5；80%．

点评 本题考查有用功、总功和机械效率的掌握和运用，注意弄清本题的有用功是克服摩擦做功，不是提升重物做功，熟练运用公式即可正确解题．