Question

8．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=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$=$\frac{f{s}_{物}}{Fs}$=$\frac{f{s}_{物}}{F×2×{s}_{物}}$=$\frac{f}{2F}$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，
所以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，
而F=30N，f=45N，
滑輪組的機械效率為：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{f{s}_{物}}{Fs}$×100%=$\frac{f{s}_{物}}{F×2×{s}_{物}}$×100%=$\frac{f}{2F}$×100%=$\frac{45N}{2×30N}$×100%=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=$\frac{1}{n}$（G_物+G_動） ②當克服摩擦力做功時，繩子自由端的拉力F=$\frac{1}{n}$f