Question

2．如圖，在50N的水平拉力F作用下，重800N的物體沿水平地面作勻速直線運動，滑輪組的機械效率為80%，則物體與地面間滑動摩擦力120N，若物體的速度為2m/s，則10s內拉力做的功率300W．

Answer 1

分析 （1）沿水平方向使用滑輪組拉動物體時，克服摩擦做的功是有用功，拉力做的功是總功；由圖可知滑輪組的有效股數為3，根據s=nh和機械效率公式求出摩擦力的大小．
（2）已知物體的速度和運動的時間，根據s=vt求出物體移動的距離，根據s=nh求出繩端移動的距離，根據W=Fs求出拉力做的功；再根據P=$\frac{W}{t}$求出拉力的功率．

解答 解：（1）滑輪組的機械效率：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$=$\frac{fL}{Fs}$=$\frac{fL}{F3L}$=$\frac{f}{3F}$=$\frac{f}{3×50N}$=80%，
解得：f=120N；
（2）由v=$\frac{s}{t}$可得，
物體移動的距離：
L=vt=2m/s×10s=20m，
繩端移動的距離：
s=nL=3×20m=60m，
拉力做的功：
W=Fs=50N×60m=3000J，
10s內拉力做的功率：P=$\frac{W}{t}$=$\frac{3000J}{10s}$=300W．
故答案為：120；300．

點評 本題主要考查了與滑輪組機械效率有關的計算，同時考查了對速度公式的掌握；解決此題的關鍵是搞清有用功是克服物體與地面間的摩擦力做的功．