Question

12．如圖所示，重為100N的物體A在拉力F=5N作用下沿水平面做勻速直線運動，已知滑輪組機械效率為60%，物體A運動的速度為0.5m/s，則物體A在20s內通過的路程為10m，該機械所做的有用功的功率為4.5W．（忽略繩子和滑輪的重力）

Answer 1

分析 （1）已知A運動的時間和速度，利用v=$\frac{s}{t}$計算路程；
（2）克服摩擦力做的功為有用功，首先根據效率公式求出摩擦力；然后由功的計算公式求出有用功；再由功率公式求出功率．

解答 解：（1）根據v=$\frac{s}{t}$可得，物體A在20s內通過的路程：
s=vt=0.5m/s×20s=10m；
（2）由圖示可知，滑輪組承重繩子的有效股數：n=3，
克服摩擦力做的功為有用功，
效率：η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{fs}{Fns}$×100%=$\frac{f}{nF}$×100%，
則f=nηF=3×60%×5N=9N，
在20s內機械所做的有用功W=fs=9N×10m=90J，
機械所做的有用功的功率為P=$\frac{W}{t}$=$\frac{90J}{20s}$=4.5W．
故答案為：10；4.5．

點評 此題主要考查的是學生對速度公式及其應用、機械效率計算公式及其變形公式的理解和掌握，知道克服物體摩擦力做的功為有用功是解決此題的關鍵．