Question

11．如圖用滑輪組拉著一木塊P沿水平地面以0.5m/s的速度勻速向右運(yùn)動，此時彈簧測力計的讀數(shù)為4N，若每個滑輪重為1N，繩與滑輪組間的摩擦不計，則該滑輪組的機(jī)械效率為80%，在2s內(nèi)拉力做功為5J，木塊P受到的摩擦力為4N．

Answer 1

分析 由圖示可知，作用在動滑輪上繩子的段數(shù)為2；已知物體的運(yùn)動速度和運(yùn)動時間，由s=vt可以求出物體通過的路程，然后由滑輪組公式可以求出繩子自由端移動的距離，由滑輪組公式可以求出繩子自由端的拉力，再功的計算公式用W=Fs求出總功與拉力做的功，最后由機(jī)械效率公式求出機(jī)械效率；
物體P做勻速直線運(yùn)動，水平方向受的是平衡力，由此得到P受到的摩擦力．

解答 解：
由圖示滑輪組可知，通過動滑輪的繩子段數(shù)n=2，
由v=$\frac{s}{t}$，可得物體移動的距離：
s=vt=0.5m/s×2s=1m，
繩子自由端移動的距離：s′=ns=2×1m=2m，
繩與滑輪組間的摩擦不計，繩子自由端的拉力：
F=$\frac{1}{2}$（F_{彈簧測力計}+G_動）=$\frac{1}{2}$（4N+1N）=2.5N，
拉力F做的功：W_總=Fs′=2.5N×2m=5J；
有用功：W_有=F_{彈簧測力計}s=4N×1m=4J，
滑輪組的機(jī)械效率：η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{4J}{5J}$×100%=80%；
由題知，木塊P在水平地面上勻速運(yùn)動，所以水平方向彈簧測力計拉力與摩擦力是平衡力，所以摩擦力大小為4N．
故答案為：80%；5；4．

點(diǎn)評 本題考查了使用滑輪組時總功、機(jī)械效率的計算以及平衡力的應(yīng)用，由圖示滑輪組確定承重繩子的有效股數(shù)、應(yīng)用滑輪組公式、功的計算公式與效率公式即可正確解題．