Question

5．如圖，水平地面上物體重G=300牛，通過滑輪組用力F拉著物體沿水平地面勻速運動，物體與地面的摩擦力f=0.2G，則：
（1）若不計滑輪質量與摩擦，求拉力F的大小．
（2）若物體在4秒內被拉動的距離是5米，求拉力F的功率．

Answer 1

分析 （1）知道物體的重力，利用f=0.2G求物體與地面摩擦力；若不計滑輪質量與摩擦，拉力F=$\frac{1}{2}$f；
（2）由圖知，使用滑輪組克服摩擦力的繩子股數n=2，可求拉力端移動的距離，再利用W=Fs求拉力做功，利用功率公式求拉力做功功率．

解答 解：
（1）物體與地面摩擦力f=0.2G=0.2×300N=60N，
由圖知，n=2，
若不計滑輪質量與摩擦，拉力F=$\frac{1}{2}$f=$\frac{1}{2}$×60N=30N；
（2）拉力端移動距離s=2×5m=10m，
拉力做功W=Fs=30N×10m=300J，
拉力做功功率：
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{300J}{4s}$=75W．
答：（1）若不計滑輪質量與摩擦，拉力F的大小為30N．
（2）若物體在4秒內被拉動的距離是5米，拉力F的功率為75W．

點評 本題考查了使用滑輪組時，功、功率的計算，因為滑輪組水平放置使用，求出使用滑輪組克服摩擦力的繩子股數是關鍵．