9.如圖所示,用滑輪組拉著一木塊P沿水平面以0.5m/s的速度勻速向右運(yùn)動(dòng),此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)為4N.若每只滑輪重1N,繩與滑輪間的摩擦不計(jì),則木塊所受地面的摩擦力為4N,該滑輪組的機(jī)械效率為80%,在2s內(nèi)拉力F做的功為5J.

分析 因?yàn)槲矬w勻速向右運(yùn)動(dòng),所以木塊所受地面的摩擦力等于彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù);
由圖示可知,作用在動(dòng)滑輪上繩子的段數(shù)為2;已知物體的運(yùn)動(dòng)速度和運(yùn)動(dòng)時(shí)間,由s=vt可以求出物體通過的路程,然后由滑輪組公式可以求出繩子自由端移動(dòng)的距離,利用F=$\frac{1}{2}$(f+G動(dòng))求出繩子自由端的拉力,利用W=Fs求出總功;而有用功W有用=fs,最后由機(jī)械效率公式求出機(jī)械效率.

解答 解:
因?yàn)槲矬w勻速向右運(yùn)動(dòng),
所以木塊所受地面的摩擦力f=F=4N;
由圖示滑輪組可知,承重繩子的有效股數(shù)n=2,
由v=$\frac{s}{t}$得物體移動(dòng)的距離:s=vt=0.5m/s×2s=1m,
繩子自由端移動(dòng)的距離:s′=ns=2×1m=2m,
繩子自由端的拉力:F=$\frac{1}{2}$(f+G動(dòng))=$\frac{1}{2}$(4N+1N)=2.5N,
拉力F做的功:W=Fs′=2.5N×2m=5J;
有用功:W有用=fs=4N×1m=4J,
滑輪組的機(jī)械效率:η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{4J}{5J}$×100%=80%.
故答案為:4N;80%;5.

點(diǎn)評(píng) 本題考查了使用滑輪組時(shí)有用功、總功、機(jī)械效率的計(jì)算以及二力平衡條件的應(yīng)用,注意本題有用功為克服摩擦力做的功.

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