Question

如圖，用滑輪組拉物體A使它以2米/秒的速度沿水平面勻速運(yùn)動，已知拉力F為5牛，滑輪組的機(jī)械效率為80%．求：
（1）在2秒內(nèi)拉力F做的功多大？
（2）拉力F的功率多大？
（3）物體與地面間的摩擦力為多大？

Answer 1

分析：（1）拉物體的力由三根繩子承擔(dān)，由物體的速度和運(yùn)動的時間可由s=vt計算出物體移動的距離，由承擔(dān)拉力的繩子股數(shù)可得出繩子頭移動的距離s′；由W=Fs′計算拉繩子的力做的功，
（2）利用P=

W

t

計算功率；
（3）已知滑輪組的機(jī)械效率和總功根據(jù)η=

W有用

W總

求出有用功，利用W=fs即可求摩擦力f．

解答：解：（1）拉物體的力由兩根繩子承擔(dān)，而物體移動的距離s=vt=0.2m/s×2s=0.4m，
繩子移動的距離s′=2s=2×0.4m=0.8m，
拉力F做的功W_總=Fs′=5N×0.8m=4J；
（2）拉力F的功率P=

W總

t

=

4J

2s

=2W；
（3）∵η=

W有用

W總

，
∴W_有用=ηW_總=80%×4J=3.2J；
∵W_有用=fs，
∴f=

W有用

s

=

3.2J

0.4m

=8N．
答：（1）在2秒內(nèi)拉力F做的功為4J；
（2）拉力F的功率為2W；
（3）物體與地面間的摩擦力為8N．

點(diǎn)評：本題考查了滑輪組的功、功率、機(jī)械效率的計算．由于本題中相同的物理量較多，要用不同的上標(biāo)表示清楚．