Question

5．小明同學用如圖所示滑輪組拉著物體在水平面上勻速前進了0.1m，則繩子自由端移動的距離為0.3m．若物體重20N，物體與地面的摩擦力為8N，拉力F=4N，則小明所做的功是1.2J，該滑輪組的機械效率為66.7%．

Answer 1

分析 由圖可知滑輪組繩子的有效股數，根據s=nh求出繩子自由端移動的距離，根據W=fs求出克服摩擦力所做的有用功，根據W=Fs求出小明所做的總功，利用η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%求出滑輪組的機械效率．

解答 解：由圖可知，n=3，則繩子自由端移動的距離：
s_繩=ns_物=3×0.1m=0.3m，
克服摩擦力所做的有用功：
W_有=fs_物=8N×0.1m=0.8J，
小明所做的功：
W_總=Fs_繩=4N×0.3m=1.2J，
該滑輪組的機械效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{0.8J}{1.2J}$×100%≈66.7%．
故答案為：0.3；1.2；66.7%．

點評 本題考查了做功公式和機械效率公式的應用，明確有用功和總功是關鍵．