Question

為了把一個重800N的箱子拖到倉庫，小軍通過機械效率知識的學習，設計了如圖所示的滑輪組，結果只用了50N的水平拉力就使箱子以0.4m/s的速度在水平面上做勻速直線運動．若箱子受到的滑動摩擦力為箱子重的0.1倍，請你幫他計算：
（1）箱子受到的滑動摩擦力大小是多少？
（2）小軍拉箱子的功率是多少？
（3）該滑輪組的機械效率是多少？

Answer 1

（1）箱子受到的滑動摩擦力f=0.1G=0.1×800N=80N；
（2）拉力的移動速度v′=2v=2×0.4m/s=0.8m/s，
拉力的總功率P_總═

W

t

=

Fs

t

=Fv=50N×0.8m/s=40W；
（3）滑輪組對箱子的拉力，即箱子受到的摩擦力：
F′=f=80N，
拉箱子的有用功率：
P_有用=

W

t

=

F′s

t

=F′v=80N×0.4m/s=32W，
滑輪組的機械效率：
η=

W有用

W總

=

P有用t

P總t

=

P有用

P總

=

32W

40W

=80%．
答：（1）箱子受到的滑動摩擦力為80N；
（2）小軍拉箱子的功率是40W；
（3）該滑輪組的機械效率為80%．