Question

（2013?武漢）如圖所示，利用輕質滑輪組勻速拉動水平地面上重為300N的物體，拉力F的大小為30N．若物體和地面之間的摩擦力大小為45N，則A處的拉力大小和滑輪組的機械效率分別為（　　）

A．45N、50%

B．45N、75%

C．60N、50%

D．60N、75%

Answer 1

分析：①物體在水平地面上做勻速運動，則此時A處繩子的拉力與物體與地面之間的摩擦力是一對平衡力，知道物體和地面之間摩擦力的大小，從而可以計算出A處的拉力大小．
②本題中使用滑輪組水平拉動物體，拉力F所做的功為總功，克服物體摩擦力所做的功為有用功，從圖可知，由2段繩子與動滑輪相連，則S=2s_物，可利用公式η=

W有用

W總

=

fs物

FS

=

fs物

F2×s物

=

f

2F

計算出滑輪組的機械效率．

解答：解：
①物體在水平地面上做勻速運動，則此時A處繩子的拉力與物體與地面之間的摩擦力是一對平衡力，
∵物體和地面之間摩擦力為f=45N，
∴A處的拉力大小為F_A=f=45N．
②從圖可知，由2段繩子與動滑輪相連，則S=2s_物，
∵F=30N，f=45N，
∴滑輪組的機械效率為：η=

W有用

W總

=

fs物

FS

=

fs物

F2×s物

=

f

2F

=

45N

2×30N

=75%．
故選B．

點評：（1）此題主要考查了滑輪組繩子拉力的計算以及滑輪組的機械效率，在計算過程中，要注意弄清哪些力是平衡力，不要被多余的條件所迷惑．
（2）對于滑輪組的拉力的計算，首先要看清滑輪組的克服物體的重力做功，還是克服摩擦力做功．①當克服重力做功時，繩子自由端的拉力F=

1

n

（G_物+G_動） ②當克服摩擦力做功時，繩子自由端的拉力F=

1

n

f．