Question

13．一物體質量為18kg，如圖所示，小明用滑輪組將該物體在4s內沿水平方向勻速移動2m，所用拉力為100N，在此過程中，若小明做的有用功為500J，則物體所受地面的摩擦力為250N，動滑輪的機械效率為83.3%，拉力的功率為150W（取g=10N/kg）

Answer 1

分析 （1）利用W_有用=fs求摩擦力；
（2）知道物體在水平地面上移動距離，根據滑輪組的結構，求出繩子末端（拉力F）移動的距離，根據W_總=Fs′求出總功，根據η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$算出機械效率；
（3）利用功的公式和功率的公式求拉力的功率．

解答 解：（1）根據W_有用=fs得物體所受地面的摩擦力為：
f=$\frac{{W}_{有用}}{s}$=$\frac{500J}{2m}$=250N；
（2）由圖知，有兩端繩子拉著物體，所以s′=3s=3×2m=6m，
拉力的有用功為：
W_總=Fs′=100N×6m=600J；
滑輪阻的機械效率為：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$=$\frac{500J}{600J}$×100%=83.3%；
（3）拉力的功率為：
P=$\frac{{W}_{總}}{t}$=$\frac{600J}{4s}$=150W．
故答案為：250；83.3%；150．

點評 本題綜合考查了功的計算、功率的計算、機械效率的計算，本題關鍵：知道克服摩擦力做的功為有用功．