Question

11．如圖甲所示，物體A重為 16N 置于水平桌面上，在拉力F的作用下，5s 內勻速直線運動了0.5m．如圖乙是拉力F做的功隨時間變化的圖象．物體A在水平桌面上運動時受到的摩擦阻力 f 為物重G的 0.2 倍．求：
（1）5s 內拉力F對物體A做的有用功．
（2）滑輪組的機械效率η．

Answer 1

分析 （1）物體A在水平桌面上勻速運動時處于平衡狀態，受到滑輪組的拉力和受到的摩擦力是一對平衡力，根據F=f=0.2G求出其大小，根據W=Fs求出5s內拉力F對物體A做的有用功；
（2）由圖乙可知5s內拉力做的功，根據η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%求出滑輪組的機械效率．

解答 解：（1）因物體A在水平桌面上勻速運動時處于平衡狀態，受到滑輪組的拉力和受到的摩擦力是一對平衡力，
所以，滑輪組對A物體的拉力：
F_A=f=0.2G=0.2×16N=3.2N，
5s內拉力F對物體A做的有用功：
W_有=F_As=3.2N×0.5m=1.6J；
（2）由圖乙可知，5s內拉力做的功W_總=2.5J，
則滑輪組的機械效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{1.6J}{2.5J}$×100%=64%．
答：（1）5s 內拉力F對物體A做的有用功為1.6J；
（2）滑輪組的機械效率為64%．

點評 本題考查了二力平衡條件和做功公式、機械效率公式的應用，明確拉力F對物體A做的有用功是關鍵．