Question

11．如圖所示，物體在拉力的作用做勻速直線運動，已知拉力F=20N，G=80N，其拉力F的功40W，滑輪組的機械效率為75%，則物體受到的摩擦力大小為30N，10s內拉力做功400J，物體移動的距離為10m．

Answer 1

分析 （1）物體做勻速直線運動，水平方向受到的是平衡力，即滑輪組對物體的拉力F′與物體受到的摩擦力是一對平衡力，由η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$=$\frac{f{s}_{物}}{F{s}_{F}}$=$\frac{f}{nF}$計算物體受到的摩擦力大小；
（2）由P=$\frac{W}{t}$計算10s內拉力做功；
（3）由W=Fs計算繩子自由端通過距離，由s_F=ns_物計算物體移動的距離．

解答 解：
（1）由題物體做勻速直線運動，水平方向受到的拉力與摩擦力是一對平衡力，
由力可知通過動滑輪繩子的段數n=2，
由η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$=$\frac{f{s}_{物}}{F{s}_{F}}$=$\frac{f}{nF}$可得物體受到的摩擦力大小：
f=ηnF=75%×2×20N=30N；
（2）由P=$\frac{W}{t}$可得10s內拉力做功：
W=Pt=40W×10s=400J；
（3）拉力所做功為總功，由W=Fs可得繩子自由端通過距離：
s=$\frac{W}{F}$=$\frac{400J}{20N}$=20m，
所以物體移動距離：
s_物=$\frac{1}{n}$s_F=$\frac{1}{2}$×20m=10m．
故答案為：30N；400；10．

點評 此題主要考查的是對機械效率計算公式及功率公式的理解和掌握，知道拉力做的功是總功，正確判斷通過動滑輪繩子的段數是解決此題的關鍵．