Question

13．如圖所示，用F為30N的拉力，通過滑輪組拉著重為200N的物體A在水平面上以0.4m/s的速度向左做勻速直線運動．物體受到的摩擦力是物重的0.3倍，滑輪組的機械效率是66.7%，繩子移動速度為1.2m/s，拉力的功率是36W．

Answer 1

分析 ①沿水平方向使用滑輪組拉動物體時，直接拉物體的力做的功是有用功，拉力做的功是總功；
滑輪組由三段繩子與動滑輪相連，n=3，根據(jù)物體受到的摩擦力是物重的0.3倍，求物體受到的摩擦力；
由做勻速直線運動，根據(jù)二力平衡的條件可求直接拉物體的力的大小，根據(jù)η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$求滑輪組的機械效率．
②繩自由端移動的距離為物體移動距離的三倍，則繩自由端移動的速度為物體移動速度的三倍，求出繩自由端移動的速度；
③利用P=Fv求拉力F的功率．

解答 解：
①由圖知，n=3，物體受到的摩擦力是物重的0.3倍，則物體受到的摩擦力f=0.3G=0.3×200N=60N，
物體以0.4m/s的速度向左做勻速直線運動，
所以直接拉物體的力T與受到的摩擦力為平衡力，大小相等，T=f=60N，
滑輪組的機械效率η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{Ts}{Fns}$×100%=$\frac{T}{3F}=\frac{60N}{3×30N}$×100%=66.7%；
②繩自由端移動的速度：v=3×0.4m/s=1.2m/s，
③拉力的功率：P=Fv=30N×1.2m/s=36W．
故答案為：66.7%  1.2；  36．

點評 本題考查機械效率、功率的計算及二力平衡的知識，關(guān)鍵是明確有用功的求法．