Question

6．如圖所示，滑輪組在拉力F的作用下，拉著重300N的物體A以1m/s的速度在水平面上勻速直線運動的過程中，物體A所受的滑動摩擦力為70N，拉力F的功率P=80W（不計繩重和摩擦）．求：
（1）物體A的質量．
（2）拉力F的值．
（3）滑輪組的機械效率．

Answer 1

分析 （1）已知物重，利用G=mg計算物體質量；
（2）滑輪組繩子段數(shù)n=2，可計算出繩端移動的速度，根據(jù)P=Fv計算拉力；
（3）物體在拉力作用下移動，有用功W_有=fs，利用功率表示總功，根據(jù)η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$計算機械效率．

解答 解：
（1）由G=mg得，物體A的質量：
m=$\frac{G}{g}$=$\frac{300N}{10N/kg}$=30kg；
（2）由圖可知n=2，則繩端移動的速度：v=nv_物=2×1m/s=2m/s，
由P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv得，拉力：
F=$\frac{P}{v}$=$\frac{80W}{2m/s}$=40N；
（3）滑輪組的機械效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$=$\frac{f{s}_{物}}{Pt}$=$\frac{f{v}_{物}t}{Pt}$=$\frac{f{v}_{物}}{P}$=$\frac{70N×1m/s}{80W}$×100%=87.5%．
答：（1）物體A的質量為30kg；
（2）拉力F是40N；
（3）滑輪組的機械效率為87.5%．

點評 這道題相對而言還是比較簡單的，需要注意的機械效率公式的變形．無法直接計算有用功與總功，需要利用機械效率的變形式求解．