Question

如下圖所示，用一滑輪組拉物體A以0.5m/s的速度在水平面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)．物體A重為20N，受到的摩擦力為重力的0.2倍，水平拉力為2N，則在2S內(nèi)拉力做功為________J，滑輪組的效率為________（不計(jì)滑輪重）．

Answer 1

6    66.7%
分析：水平使用滑輪組，拉力克服摩擦做功，根據(jù)二力平衡的條件可知，物體做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)所受拉力等于摩擦力．
由物體的速度和運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，可由公式S=vt計(jì)算出物體移動(dòng)的距離，由動(dòng)滑輪上繩子的段數(shù)可得出繩子末端移動(dòng)的距離s，用拉力乘以拉力移動(dòng)距離計(jì)算總功，再用摩擦力乘以物體移動(dòng)距離計(jì)算有用功，然后用有用功除以總功計(jì)算機(jī)械效率．
解答：∵V_A=0.5m/s，t=2s，
∴物體A移動(dòng)的距離為：S_A=v_At=0.5m/s×2s=1m，
從圖可知，由3段繩子拉著定滑輪，
∴繩子末端移動(dòng)的距離S=3S_A=3×1m=3m，
又∵F=2N，
∴拉力做的總功為：W_總=FS=2N×3m=6J，
而G_A=20N，
∴摩擦力f=0.2G=0.2×20N=4N，
則做的有用功為：W_有用=fS_A=4N×1m=4J，
∴η==≈66.7%．
故答案為：6，66.7%．
點(diǎn)評(píng)：本題考查有用功、總功和機(jī)械效率的計(jì)算，關(guān)鍵是公式及其變形的靈活運(yùn)用，難點(diǎn)是對(duì)動(dòng)滑輪上繩子段數(shù)的判斷．