Question

如圖所示，物體A是正方體鐵塊，邊長是20cm．當水平拉力F=80N時，物體A恰好做勻速直線運動．已知ρ_鐵=7.8×10³kg/m³，物體A運動時受到地面的阻力是物重的0.3倍．試求：
（1）該物體A的質量；
（2）該滑輪組的機械效率．

Answer 1

分析：（1）先根據正方體鐵塊的邊長求出其體積，再利用密度公式變形即可求出物體A的質量；
（2）根據（1）求得的物體A的質量，利用G=mg求出其重力，根據物體A運動時受到地面的阻力是物重的0.3倍求出其阻力．根據物體A恰好做勻速直線運動，由二力平衡條件可得W_有用=fs_物，W_總=Fs，s=3s_物，再利用η=

W有用

W總

×100%即可求出該滑輪組的機械效率．

解答：解：（1）∵V=a³=（0.2m）³=8×10^-3m³，
∵ρ=

m

v

，
∴m=ρv=7.8×

103kg

m3

×8×10-3m3=62.4kg．
（2）G=mg=62.4kg×10N/kg=624N，
由圖可知，n為3，物體A受到的摩擦力為
f=0.3G=0.3×624N=187.2N，
η=

W有

W總

×100%=

f?s

F?ns

=

187.2N

3×80N

=78%．
答：（1）該物體A的質量為62.4kg；
（2）該滑輪組的機械效率為78%．

點評：水平方向使用滑輪組時，有用功是指滑輪組對被拉物體做的功．因為滑輪組勻速拉動物體時，對物體的拉力F和物體受到的摩擦力f是一對平衡力，故W_有用=fs_物．