Question

如圖所示物重100N，不計(jì)滑輪重、繩重，不計(jì)機(jī)械自身摩擦，用F=10N的拉力，使物體A以0.1m/s的速度作勻速直線運(yùn)動(dòng)，則：
（1）拉力F的功率為多少？
（2）若考慮機(jī)械自身的摩擦?xí)r，所用拉力F=12N，此時(shí)滑輪組的機(jī)械效率是多大？

Answer 1

分析：（1）根據(jù)公式P=Fv可求拉力F的功率．
（2）根據(jù)二力平衡和滑輪的組裝，求出物體A受摩擦力的大小，再根據(jù)η=

W有用

W總

=

fL

FS

=

fL

FnL

=

f

Fn

求出此時(shí)滑輪組的機(jī)械效率．

解答：解：（1）∵V_物=0.1m/s，n=2，
∴繩子自由端移動(dòng)的速度為：V=2V_物=2×0.1m/s=0.2m/s，
而F=10N，
∴拉力做功的功率為：
P=FV=10N×0.2m/s=2W．
（2）因物體A做勻速運(yùn)動(dòng)，故所受到的力是平衡力，所以f=2F=2×10N=20N；
則滑輪組勻速移動(dòng)物體時(shí)的機(jī)械效率η=

W有用

W總

×100%=

fL

FS

=

fL

FnL

=

f

Fn

=

20N

12N×2

×100%=83.3%．
答：此時(shí)滑輪組的機(jī)械效率是83.3%．

點(diǎn)評(píng)：本題考查做功、功率的計(jì)算，滑輪組機(jī)械效率的計(jì)算．注意公式及其變形的靈活運(yùn)用，解決此題的關(guān)鍵是搞清有用功是克服物體與地面之間的摩擦力做的功．