Question

如圖，物體重400N，在F=80N的拉力作用下以0.1m/s的速度勻速運動了10s，受到地面的摩擦力為物重的0.2倍，求：
（1）拉力做的有用功；
（2）拉力做的總功；
（3）滑輪組的效率；
（4）作出物體對地面的壓力示意圖．

Answer 1

分析：（1）已知物體運動的速度和時間，根據公式S=Vt可求物體運動的距離，還知道物體的重力和摩擦力，因為物體做勻速運動，所以物體所受的拉力等于物體所受的摩擦力，根據公式W=FS可求拉力做的有用功．
（2）已知動滑輪上繩子的段數和物體移動的距離，可求拉力F移動的距離，根據公式W=FS可求拉力做的總功．
（3）有用功與總功的比值就是滑輪組的效率．
（4）物體對地面的壓力垂直壓在地面上，方向豎直向下，壓力的作用點在物體與地面的接觸面上．

解答：解：（1）物體移動的距離S=Vt=0.1m/s×10s=1m，物體所受的摩擦力等于物體所受的拉力，F₁=f=0.2G=0.2×400N=80N，
所以拉力做的有用功W_有用=fS=80N×1m=80J．
答：拉力做的有用功為80J．
（2）拉力做的總功W_總=F×2S=80N×2×1m=160J．
答：拉力做的總功為160J．
（3）滑輪組的效率η=

W有用

W總

=

80J

160J

=50%．
答：滑輪組的效率為50%．
（4）物體對地面的壓力方向豎直向下，作用點在物體與地面的接觸面上，大小等于物體自身的重力，示意圖：

點評：本題考查距離、摩擦力、有用功、總功、機械效率等的計算，關鍵是公式及其變形的靈活運用，難點是動滑輪上繩子段數的判斷和畫力的示意圖．