Question

2．某建設工地上，工人用如圖所示的滑輪組將重2000N的物體A以0.4m/s的速度沿水平方向勻速向前拉動2m．拉力F大小為250N，物體A與地面間的滑動摩擦力大小是物體A重力的0.2倍．求：
（1）物體A與地面間的滑動摩擦力大小是多少？
（2）該滑輪組的機械效率是多少？
（3）拉力F做功的功率是多少？

Answer 1

分析 （1）根據滑動摩擦力與物重的關系即可求出；
（2）由圖示可知，滑輪組承重繩子的股數(shù)n=2，根據η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$=$\frac{fs}{F×ns}$=$\frac{f}{nF}$計算滑輪組的機械效率；
（3）然后根據P=$\frac{W}{t}$=Fv計算拉力的功率．

解答 解：
（1）因為物體M與地面間的滑動摩擦力大小是物體M重力的0.2倍，
所以f=0.2G=0.2×2000N=400N；
（2）滑輪組的機械效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$=$\frac{fs}{F×ns}$=$\frac{f}{nF}$=$\frac{400N}{2×250N}$×100%=80%；
（3）拉力F的速度：
v=2v_物=2×0.4m/s=0.8m/s；
拉力F做功的功率：
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv=250N×0.8m/s=200W．
答：
（1）物體M與地面間的滑動摩擦力大小是400N；
（2）滑輪組的機械效率是80%；
（3）拉力F做功的功率是200W．

點評 本題考查摩擦力、機械效率以及功率的計算，關鍵是公式及其變形的靈活運用，難點是對動滑輪上繩子段數(shù)的判斷．