如图所示，小明用滑轮组将重为500N的物体在10s内匀速提升了1.5m．每个滑轮的重相等，均为20N，不计绳重及摩擦．求：（1）小明受到地面的摩擦力．（2）小明做功的功率．（3）滑轮组的机

Question

如图所示，小明用滑轮组将重为500N的物体在10s内匀速提升了1.5m．每个滑轮的重相等，均为20N，不计绳重及摩擦．求：

（1）小明受到地面的摩擦力．
（2）小明做功的功率．
（3）滑轮组的机械效率．

Answer 1

（1）不计绳重及摩擦，以下面动滑轮为研究对象可得：
F₁=(1)/(2)（G_物+G_动）=(1)/(2)×（500N+20N）=260N，
以上面动滑轮为研究对象，F₂的大小：
F₂=(1)/(2)（F₁+G_动）=(1)/(2)×（260N+20N）=140N，
因小明受向左的绳子拉力F₂和地面的摩擦力f而处于静止状态，
所以小明受到地面的摩擦力：
f=F₂=140N；
（2）以下面动滑轮为研究对象，则F₁段绳子运动的距离：
s₁=2h=2×1.5m=3m，
以上面动滑轮为研究对象，则F₂段绳子运动的距离：
s₂=2s₁=2×3m=6m，
小明做功的功率：
P=(W)/(t)=(F2s)/(t)=(140N×6m)/(10s)=84W；
（3）滑轮组的机械效率：
η=(W有用)/(W总)=(G物h)/(F2s)=(500N×1.5m)/(140N×6m)×100%≈89.3%．
答：（1）小明受到地面的摩擦力为140N；
（2）小明做功的功率为84W；
（3）滑轮组的机械效率为89.3%．