Question

13．如图所示，用F为30N的拉力，通过滑轮组拉着重为200N的物体A在水平面上以0.4m/s的速度向左做匀速直线运动．物体受到的摩擦力是物重的0.3倍，滑轮组的机械效率是66.7%，绳子移动速度为1.2m/s，拉力的功率是36W．

Answer 1

分析 ①沿水平方向使用滑轮组拉动物体时，直接拉物体的力做的功是有用功，拉力做的功是总功；
滑轮组由三段绳子与动滑轮相连，n=3，根据物体受到的摩擦力是物重的0.3倍，求物体受到的摩擦力；
由做匀速直线运动，根据二力平衡的条件可求直接拉物体的力的大小，根据η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$求滑轮组的机械效率．
②绳自由端移动的距离为物体移动距离的三倍，则绳自由端移动的速度为物体移动速度的三倍，求出绳自由端移动的速度；
③利用P=Fv求拉力F的功率．

解答 解：
①由图知，n=3，物体受到的摩擦力是物重的0.3倍，则物体受到的摩擦力f=0.3G=0.3×200N=60N，
物体以0.4m/s的速度向左做匀速直线运动，
所以直接拉物体的力T与受到的摩擦力为平衡力，大小相等，T=f=60N，
滑轮组的机械效率η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{Ts}{Fns}$×100%=$\frac{T}{3F}=\frac{60N}{3×30N}$×100%=66.7%；
②绳自由端移动的速度：v=3×0.4m/s=1.2m/s，
③拉力的功率：P=Fv=30N×1.2m/s=36W．
故答案为：66.7%  1.2；  36．

点评 本题考查机械效率、功率的计算及二力平衡的知识，关键是明确有用功的求法．