Question

12．如圖所示，拉力F為5N，通過(guò)滑輪組拉著重為50N的物體沿水平面以0.3m/s的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為10s，已知滑輪組的機(jī)械效率為80%．下列說(shuō)法中正確的是（　�。�

• A． 有用功為450J
• B． 額外功為45J
• C． 拉力F做功的功率為3.6W
• D． 物體受到的摩擦力為12N

Answer 1

分析 根據(jù)s=vt求出物體運(yùn)動(dòng)的距離，由圖可知滑輪組繩子的有效股數(shù)，根據(jù)W=Fs和s_繩=ns_物求出拉力做的總功，根據(jù)P=$\frac{W}{t}$求出拉力F做功的功率，根據(jù)η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}(cāng)}$×100%求出有用功，總功減去有用功即為額外功，利用W_有=fs求出物體受到的摩擦力．

解答 解：
由v=$\frac{s}{t}$可得，物體運(yùn)動(dòng)的距離：s_物=vt=0.3m/s×10s=3m，
由圖知，n=3，拉力做的總功：W_總=Fs_繩=Fns_物=5N×3×3m=45J，
拉力F做功的功率：P=$\frac{{W}_{總}(cāng)}{t}$=$\frac{45J}{10s}$=4.5W，故C錯(cuò)誤；
由η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}(cāng)}$可得，有用功：W_有=W_總η=45J×80%=36J，故A錯(cuò)誤；
額外功：W_額=W_總-W_有=45J-36J=9J，故B錯(cuò)誤；
由W_有=fs可得，物體受到的摩擦力：
f=$\frac{{W}_{有}}{{s}_{物}}$=$\frac{36J}{3m}$=12N．
故選D．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了速度公式、做功公式、效率公式的綜合應(yīng)用，明確有用功和總功以及額外功是解題的關(guān)鍵，要注意有用功是指克服物體摩擦力所做的功．