Question

9．如圖所示，在20N的水平拉力F作用下，重200N的物體沿水平地面向左做勻速直線運(yùn)動(dòng)，物體與地面間的滑動(dòng)摩擦力為48N，則滑輪組的機(jī)械效率為80%；若物體的速度為0.2m/s，則1min內(nèi)拉力做的功為720J，功率為12W．

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=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$求滑輪組的機(jī)械效率；
（2）先利用s=vt求出物體移動(dòng)的距離，再求出繩自由端移動(dòng)的距離，再利用W=Fs求出拉力做的功，利用P=$\frac{W}{t}$求拉力做功功率．

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=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{f{s}_{物}}{Fs}$×100%=$\frac{f{s}_{物}}{F×3{s}_{物}}$×100%=$\frac{f}{3×F}$×100%=$\frac{48N}{3×20N}$×100%=80%；
（2）物體移動(dòng)的距離s_物=vt=0.2m/s×60s=12m，
繩自由端移動(dòng)的距離s=3s_物=3×12m=36m，
拉力做功：
W=Fs=20N×36m=720J，
拉力做功功率：
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{720J}{60s}$=12W．
故答案為：80%；720；12．

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．