解题思路:(1)沿水平方向使用滑轮组拉动物体时,克服摩擦做的功是有用功,拉力做的功是总功;由图可知滑轮组的有效股数为3,根据s=nh和机械效率公式求出摩擦力的大小.
(2)已知物体的速度和运动的时间,根据s=vt求出物体移动的距离,根据s=nh求出绳端移动的距离,根据W=Fs求出拉力做的功;
(3)可以从省力的角度或减小绳子与滑轮之间的摩擦的角度去分析.
(1)滑轮组的机械效率:
η=
W有
W总=[fL/Fs]=[fL/F3L]=[f/3F]=[f/3×50N]=80%,
解得:f=120N;
(2)物体移动的距离:
L=vt=2m/s×10s=20m,
绳端移动的距离:
s=nL=3×20m=60m,
拉力做的功:
W=Fs=50N×60m=3000J;
(3)如果想用更小的力拉动重物,可以改变滑轮组,增加动滑轮的个数;可以减小绳子与滑轮之间的摩擦,如加润滑油等.
故答案为:120N;3000;改变滑轮组,增加动滑轮的个数.
点评:
本题考点: 功的计算;二力平衡条件的应用;滑轮组绳子拉力的计算.
考点点评: 本题主要考查了与滑轮组机械效率有关的计算,同时考查了对速度公式的掌握;解决此题的关键是搞清有用功是克服物体与地面间的摩擦力做的功.