Question

18．如圖所示，某礦廠工人用200N的水平拉力，抓緊繩子的一端沿水平地面勻速向右運動，在10s內(nèi)將礦井里質量為32kg的物體提升4m，根據(jù)題給條件，請你計算出與本題相關的7個物理量，要求寫出簡要說明和結果．（取g=10N/kg）

Answer 1

分析 （1）已知物體的質量，根據(jù)公式G=mg可求重力；
（2）已知動滑輪上繩子的段數(shù)和物體升高的高度，可求人運動的距離，根據(jù)公式v=$\frac{s}{t}$可求人運動的速度；
（3）已知拉力的大小和人運動的距離，根據(jù)公式W=Fs可求拉力做的總功；
（4）已知物體的重力和物體升高的高度，根據(jù)公式W=Gh可求做的有用功；
（5）有用功和總功的比值就是動滑輪的機械效率；
（6）已知總功和時間，利用P=$\frac{W}{t}$計算功率；
（7）沿水平地面勻速向右運動，此時拉力與摩擦力是一對平衡力．

解答 解：（1）物體的重力G=mg=32kg×10N/kg=320N；
（2）人運動的距離s=2h=2×4m=8m，
人運動速度v=$\frac{s}{t}$=$\frac{8m}{10s}$=0.8m/s；
（3）拉力F做功W_總=Fs=200N×8m=1600J；
（4）提升物體做功W_有用=Gh=320N×4m=1280J；
（5）機械效率η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{1280J}{1600J}$×100%=80%；
（6）人做功的功率P=$\frac{{W}_{總}}{t}$=$\frac{1600J}{10s}$=160W；
（7）因為工人沿水平地面勻速向右運動，
所以人受地面摩擦力f=F=200N．
答：①物體的重力320N；
②人運動速度 0.8m/s；
③拉力F做功1600J；
④提升物體做功 1280J；
⑤機械效率80%；
⑥人做功的功率160W；
⑦人受地面摩擦力200N

點評 本題主要從重力、距離、速度、總功、有用功、機械效率功率、摩擦力等方面設計的計算，關鍵是公式及其變形的靈活運用，單個題目不難，但綜合在一起還是有一定難度．