Question

如图所示物重100N，不计滑轮重、绳重，不计机械自身摩擦，用F=10N的拉力，使物体A以0.1m/s的速度作匀速直线运动，则：
（1）物体A受摩擦力的大小？
（2）拉力F在10s内所做的功为多少？
（3）拉力F的功率为多少？
（4）若考虑机械自身的摩擦时，所用拉力F=12N，此时滑轮组的机械效率是多大？

Answer

（1）由图知：水平使用的滑轮组中，有两段绳子和动滑轮相连，则n=3；在滑轮组中，每段绳子承担的张力是相同的，因此拉力F大大小即为弹簧测力计的示数．
（2）根据s=vt求出10s内物体A移动的距离，利用S=nL算出在绳子自由端移动的距离，再利用功的计算公式W=FS求得拉力F所做的功．
（3）根据P=求出拉力F的功率；
（4）根据η====求出此时滑轮组的机械效率．
【解析】
（1）物体A受摩擦力：
f=nF=2×10N=20N；
（2）10s内物体A移动的距离：
L=vt=0.1m/s×10s=1m，
拉力F在10s内所做的功：
W=FS=FnL=10N×2×1m=20J；
（3）拉力F的功率：
P===2W；
（4）此时滑轮组的机械效率：
η=====≈83.3%．
答：（1）物体A受摩擦力为20N；
（2）拉力F在10s内所做的功为20J；
（3）拉力F的功率为2W；
（4）此时滑轮组的机械效率是83.3%．