Question

14．如圖所示，在10N的水平拉力F作用下，重80N的物體沿水平地面做勻速直線運動，滑輪組的機械效率為60%，則物體與地面間滑動摩擦力18N，若物體的速度為2m/s，則5秒內(nèi)拉力做的功300J．如果想用更小的力拉動物體，請你提出一條可行性建議在物體下裝上輪子．

Answer 1

分析 （1）沿水平方向使用滑輪組拉動物體時，克服摩擦做的功是有用功，拉力做的功是總功；由圖可知滑輪組的有效股數(shù)為3，根據(jù)s=nh和機械效率公式求出摩擦力的大�。�
（2）已知物體的速度和運動的時間，根據(jù)s=vt求出物體移動的距離，根據(jù)s=nh求出繩端移動的距離，根據(jù)W=Fs求出拉力做的功；
（3）可以從省力的角度或減小繩子與滑輪之間的摩擦的角度去分析．

解答 解：（1）滑輪組的機械效率：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{fL}{Fs}$×100%=$\frac{fL}{F3L}$×100%=$\frac{f}{3F}$×100%=$\frac{f}{3×10N}$×100%=60%，
解得：f=180N；
（2）物體移動的距離：
L=vt=2m/s×5s=10m，
繩端移動的距離：
s=nL=3×10m=30m，
拉力做的功：
W=Fs=10N×30m=300J；
（3）如果想用更小的力拉動重物，可以改變滑輪組，增加動滑輪的個數(shù)；可以減小繩子與滑輪之間的摩擦，如加潤滑油、在物體下裝上輪子等．
故答案為：18；300；在物體下裝上輪子．

點評 本題主要考查了與滑輪組機械效率有關的計算，同時考查了對速度公式的掌握；解決此題的關鍵是搞清有用功是克服物體與地面間的摩擦力做的功．