Question

（2009?泰州模擬）如圖所示，一個(gè)質(zhì)量60kg的物塊，通過滑輪組在30N水平拉力作用下以0.2m/s的速度在水平面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)．已知物塊受到的滑動(dòng)摩擦力為物重的0.1倍．（g取10N/kg ）求：

（1）物塊受到的滑動(dòng)摩擦力大小是多少？
（2）拉力F的功率是多少？
（3）該滑輪組的機(jī)械效率是多少？（結(jié)果保留一位小數(shù)）

Answer 1

分析：（1）先求出物體所受的重力，再根據(jù)滑動(dòng)摩擦力與重力的關(guān)系求出滑動(dòng)摩擦力．
（2）根據(jù)動(dòng)滑輪組上繩子的段數(shù)求出繩子端點(diǎn)的速度，然后由P=FV求出拉力的功率．
（3）拉力的做的功為總功，物塊克服摩擦力做的功為有用功，求出它們的比值即為滑輪組的機(jī)械效率．

解答：解：（1）物體的重力G=mg=60kg×10N/kg=600N，滑動(dòng)摩擦力f=0.1G=0.1×600N=60N．
（2）滑輪組繩子的段數(shù)是3段，拉力作用點(diǎn)即繩子端點(diǎn)的速度v_繩=3v，
拉力的功率P=Fv_繩=30N×3×0.2m/s=18W．
（3）物塊克服摩擦力做的功W_有用=fs，滑輪組繩子的段數(shù)是3，拉力的功W_總=F×3s=3Fs，
滑輪組的機(jī)械效率是η=

W有用

W總

×100%=

fs

3Fs

×100%=

f

3F

×100%=

60N

3×30N

×100%=66.7%．
答：（1）物塊受到的滑動(dòng)摩擦力大小是60N．
（2）拉力F的功率是18W．
（3）滑輪組的機(jī)械效率是66.7%．

點(diǎn)評(píng)：這是一道綜合性比較強(qiáng)的計(jì)算題，涉及到力、功率、機(jī)械效率的計(jì)算；對(duì)功、功率及效率公式要熟練掌握及靈活應(yīng)用是解題的關(guān)鍵．