Question

小勇用如圖所示滑輪組拉著物體勻速前進了0.2m，若物體與地面的摩擦力為9N，則他所做的功是    J．如果小勇對繩的拉力F=4N，該滑輪組的機械效率為    %．

Answer 1

【答案】分析：由圖可知，摩擦力的大小由3股繩子承擔，s=3s′，克服摩擦力做的功為有用功，利用W_有用=fs′求解；拉力做的功為總功，利用W_總=Fs求總功，再利用機械效率的公式求滑輪組的機械效率．
解答：解：由圖可知，承擔摩擦力大小的繩子股數n=3，
∵物體移動距離s′=0.2m，
∴繩子自由端移動的距離：
s=3s′=3×0.2m=0.6m，
克服摩擦力做功（有用功）：
W_有用=fs′=9N×0.2m=1.8J；
拉力做的功（總功）：
W_總=Fs=4N×0.6s=2.4J；
滑輪組的機械效率：
η=×100%=×100%=75%．
故答案為：1.8，75．
點評：本題考查了使用滑輪組時承擔物重繩子股數的確定方法、有用功、總功、機械效率的計算方法，確定克服摩擦力做功為有用功是本題的關鍵．