Question

15．小剛用如圖所示的動滑輪，拉著物體M以0.5m/s的速度在水平面上做勻速直線運動，物體重20N，它受到的摩擦力是物重的2倍，水平拉力為25N，2s內拉力做的功是50J，該動滑輪的機械效率是80%．

Answer 1

分析 圖中使用的是動滑輪，知道物體A以0.5m/s的速度運動，利用速度公式可以求出物體2s移動的距離s，則拉力移動的距離s′=2s，利用功的公式求拉力做功；知道物體重，求出物體M受到的摩擦阻力，又知道拉力F，利用機械效率的公式η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$=$\frac{fs}{Fs′}$=$\frac{fs}{F2s}$=$\frac{f}{2F}$計算動滑輪的機械效率．

解答 解：由v=$\frac{s}{t}$可得，物體2s移動的距離：s=vt=0.5m/s×2s=1m，
因為使用的是動滑輪，
所以拉力移動的距離：s′=2s=2×1m=2m，
拉力做功：W=Fs′=25N×2m=50J，
因為物體受到的摩擦阻力是物重的2倍，
所以摩擦力：
f=2G=2×20N=40N，
滑輪的機械效率：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$=$\frac{fs}{Fs′}$=$\frac{fs}{F2s}$=$\frac{f}{2F}$=$\frac{40N}{2×25N}$×100%=80%．
故答案為：50；80%

點評 本題考查了學生對有用功、總功、機械效率的掌握和運用，注意弄清本題的有用功是克服摩擦做功，不是提升重物做功．