Question

如圖所示，一個質量60kg的物塊，通過滑輪組在30N水平拉力作用下以0.2m/s的速度在水平面上做勻速直線運動．已知物塊受到的滑動摩擦力為物重的0.1倍．（g取10N/kg ）求：

（1）物塊受到的滑動摩擦力大小是多少？
（2）拉力F的功率是多少？
（3）該滑輪組的機械效率是多少？（結果保留一位小數）

Answer 1

【答案】分析：（1）先求出物體所受的重力，再根據滑動摩擦力與重力的關系求出滑動摩擦力．
（2）根據動滑輪組上繩子的段數求出繩子端點的速度，然后由P=FV求出拉力的功率．
（3）拉力的做的功為總功，物塊克服摩擦力做的功為有用功，求出它們的比值即為滑輪組的機械效率．
解答：解：（1）物體的重力G=mg=60kg×10N/kg=600N，滑動摩擦力f=0.1G=0.1×600N=60N．
（2）滑輪組繩子的段數是3段，拉力作用點即繩子端點的速度v_繩=3v，
拉力的功率P=Fv_繩=30N×3×0.2m/s=18W．
（3）物塊克服摩擦力做的功W_有用=fs，滑輪組繩子的段數是3，拉力的功W_總=F×3s=3Fs，
滑輪組的機械效率是η=×100%=×100%=×100%=×100%=66.7%．
答：（1）物塊受到的滑動摩擦力大小是60N．
（2）拉力F的功率是18W．
（3）滑輪組的機械效率是66.7%．
點評：這是一道綜合性比較強的計算題，涉及到力、功率、機械效率的計算；對功、功率及效率公式要熟練掌握及靈活應用是解題的關鍵．