Question

如圖所示是搬運工人用滑輪組將倉庫中的貨物沿水平軌道拉出的示意圖．已知貨物的質量為600kg，所受軌道的摩擦力為其重力的0.1倍，若人用400N的力以0.5m/s的速度勻速前行，經過100s將貨物拉出倉庫（g取10N/kg），在此過程中，人做的有用功為______J，滑輪組的機械效率為______．

Answer 1

【答案】分析：由圖知，滑輪組繩子的有效股數n=2；
（1）知道人的移動速度和移動的時間，利用速度公式求人移動的距離（拉力移動的距離）s，根據s=2s′求貨物移動的距離s′；知道貨物的質量，利用重力公式求貨物重，求出貨物受到的摩擦力；再利用W=fs′求人做的有用功．
（2）利用W=Fs求出總功，根據效率公式求出滑輪組的機械效率．
解答：解：（1）人移動的距離：s=vt=0.5m/s×100s=50m，
∵使用該滑輪組，n=2，
∴貨物移動的距離：s′=s=×50m=25m，
貨物重：G=mg=600kg×10N/kg=6000N，
∵貨物受到的摩擦力為其重力的0.1倍，
∴貨物受到的摩擦力：f=0.1G=0.1×6000N=600N，
人做的有用功：
W_有用=fs′=600N×25m=1.5×10⁴J；
（2）人做的總功：
W_總=Fs=400N×50m=2×10⁴J，
滑輪組的機械效率：
η===75%．
故答案為：1.5×10⁴；75%．
點評：本題考查了重力的計算、功的計算、機械效率的計算，本題關鍵：一是使用滑輪組n的確定（從動滑輪上直接引出的繩子股數），二是本題有用功不是提升重物做功，而是克服摩擦做功．