Question

14．如圖所示，用滑輪組拉物體A以0.2m/s的速度在水平面勻速運(yùn)動(dòng)，物體A重為50N，受到的滑動(dòng)摩擦力是15N，水平拉力F為6N，則在5s內(nèi)拉力做的功是18J，滑輪組的機(jī)械效率是83.3%．

Answer 1

分析 （1）已知物體A的移動(dòng)速度和運(yùn)動(dòng)時(shí)間以及動(dòng)滑輪上繩子的段數(shù)，可求拉力F的運(yùn)動(dòng)距離，根據(jù)公式W=Fs可求在2s內(nèi)拉力做的功，這個(gè)功為總功；
（2）物體做勻速運(yùn)動(dòng)，所以A受到的拉力等于它受到的摩擦力，根據(jù)公式W=fs可求克服摩擦力做的功，這個(gè)功為有用功，有用功和總功的比值就等于滑輪的機(jī)械效率．

解答 解：物體A移動(dòng)的距離s₁=v₁t=0.2m/s×5s=1m；
由圖知，滑輪組由3段繩子拉著物體，所以繩端移動(dòng)的距離s₂=3s₁=3×1m=3m，
所以在2s內(nèi)拉力做的功是W_總=Fs₂=6N×3m=18J，
物體A克服摩擦力做的功W_有用=fs₁=15N×1m=15J，
滑輪的機(jī)械效率η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}(cāng)}$×100%=$\frac{15J}{18J}$×100%=83.3%．
故答案為 18；83.3%．

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)是判斷動(dòng)滑輪上繩子的段數(shù)，重點(diǎn)是求拉力F和物體移動(dòng)的距離．