Question

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

Answer 1

分析：（1）根據公式P=Fv可求拉力F的功率．
（2）根據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η=

W有用

W總

=

fL

FS

=

fL

FnL

=

f

Fn

求出此時滑輪組的機械效率．

解答：解：（1）∵V_物=0.1m/s，n=2，
∴繩子自由端移動的速度為：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做勻速運動，故所受到的力是平衡力，所以f=2F=2×10N=20N；
則滑輪組勻速移動物體時的機械效率η=

W有用

W總

×100%=

fL

FS

=

fL

FnL

=

f

Fn

=

20N

12N×2

×100%=83.3%．
答：此時滑輪組的機械效率是83.3%．

點評：本題考查做功、功率的計算，滑輪組機械效率的計算．注意公式及其變形的靈活運用，解決此題的關鍵是搞清有用功是克服物體與地面之間的摩擦力做的功．