Question

（2009?啟東市模擬）如圖所示物重100N，不計(jì)滑輪重、繩重，不計(jì)機(jī)械自身摩擦，用F=10N的拉力，使物體A以0.1m/s的速度作勻速直線運(yùn)動(dòng)，則：
（1）物體A受摩擦力的大�。�
（2）拉力F在10s內(nèi)所做的功為多少？
（3）拉力F的功率為多少？
（4）若考慮機(jī)械自身的摩擦?xí)r，所用拉力F=12N，此時(shí)滑輪組的機(jī)械效率是多大？

Answer 1

分析：（1）由圖知：水平使用的滑輪組中，有兩段繩子和動(dòng)滑輪相連，則n=3；在滑輪組中，每段繩子承擔(dān)的張力是相同的，因此拉力F大大小即為彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)．
（2）根據(jù)s=vt求出10s內(nèi)物體A移動(dòng)的距離，利用S=nL算出在繩子自由端移動(dòng)的距離，再利用功的計(jì)算公式W=FS求得拉力F所做的功．
（3）根據(jù)P=

W

t

求出拉力F的功率；
（4）根據(jù)η=

W有

W總

=

fL

Fs

=

fL

FnL

=

f

Fn

求出此時(shí)滑輪組的機(jī)械效率．

解答：解：（1）物體A受摩擦力：
f=nF=2×10N=20N；
（2）10s內(nèi)物體A移動(dòng)的距離：
L=vt=0.1m/s×10s=1m，
拉力F在10s內(nèi)所做的功：
W=FS=FnL=10N×2×1m=20J；
（3）拉力F的功率：
P=

W

t

=

20J

10s

=2W；
（4）此時(shí)滑輪組的機(jī)械效率：
η=

W有

W總

=

fL

Fs

=

fL

FnL

=

f

Fn

=

20N

12N×2

≈83.3%．
答：（1）物體A受摩擦力為20N；
（2）拉力F在10s內(nèi)所做的功為20J；
（3）拉力F的功率為2W；
（4）此時(shí)滑輪組的機(jī)械效率是83.3%．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了二力平衡條件的應(yīng)用、功的公式、功率的公式、效率公式的靈活運(yùn)用．解決此題的關(guān)鍵是搞清有用功是克服物體與地面之間的摩擦力做的功．