Question

4．用如圖所示的機(jī)械拉著400N的物體在水平地面上勻速運(yùn)動(dòng)，物體受到的摩擦力為100N，繩子末端的水平拉力為50N，則滑輪組的機(jī)械效率為66.7%．若物體運(yùn)動(dòng)的速度為0.2m/s，則10s內(nèi)拉力做功1800J．

Answer 1

分析 由圖知，與動(dòng)滑輪相連的有三段繩子，則n=3，
（1）用滑輪組水平拉動(dòng)物體時(shí)，克服物體的摩擦力做的功是有用功，拉力做的功是總功；利用η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}(cāng)}$求滑輪組的機(jī)械效率；
（2）繩自由端移動(dòng)的速度等于物體移動(dòng)速度的3倍，利用s=vt求拉力端移動(dòng)的距離，再利用W=Fs求出拉力做的功．

解答 解：
由圖知，與動(dòng)滑輪相連的有三段繩子，則n=3，
（1）滑輪組的機(jī)械效率：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}(cāng)}$=$\frac{fs}{F×L}$=$\frac{fs}{F×ns}$=$\frac{f}{3×F}$=$\frac{100N}{3×50N}$×100%≈66.7%；
（2）繩自由端移動(dòng)的速度v=3v_物=3×0.2m/s=0.6m，
繩子自由端移動(dòng)距離：
s=vt=0.6m/s×60s=36m，
拉力做功：
W=Fs=50N×36m=1800J．
故答案為：66.7%；1800．

點(diǎn)評(píng) 使用滑輪組水平拉動(dòng)物體時(shí)，有用功等于摩擦力與物體移動(dòng)的距離的乘積，不要不加理解的套用公式F=$\frac{1}{n}$G．