Question

如圖所示，物體A的質量是100kg，在力F的作用下物體以0.5m/s的速度沿水平方向勻速前進．若A與水平面間的摩擦力為物重的1/2，滑輪組的機械效率為80%，則5s內拉力的有用功是

1250

J，拉力F是

312.5

N．（g取10N/kg）

Answer 1

分析：由滑輪組的結構看出，n=2．
知道物體的質量，利用重力公式求物體重，根據摩擦力與物重的關系求摩擦力大小；
因為物體勻速移動，受到滑輪組的拉力和摩擦力是平衡力，據此求滑輪組對物體的拉力F′，再利用W=Fs求有用功；
再根據效率公式η=

W有用

W總

=

F′S′

FS

=80%求拉力大小．

解答：解：圖示滑輪組，n=2，則拉力移動的距離S與物體移動距離S′的關系：S=2S′．
物體重：
G=mg=100kg=100×10N/kg=1000N，
物體受到的摩擦力：
f=

1

2

G=

1

2

×1000N=500N，
∵物體勻速移動，
∴受到滑輪組的拉力：
F′=f=500N，
使用滑輪組做的有用功：
W=F′S′=500N×0.5m/s×5s=1250J；
∵η=

W有用

W總

=

F′S′

FS

=

F′S′

F×2S′

=

F′

F×2

=80%，
∴F=

F′

80%×2

=

500N

80%×2

=312.5N．
故答案為：1250；312.5．

點評：這是一道綜合性比較強的計算題，涉及到二力的平衡、有用功的計算、利用機械效率公式求拉力．要求對公式要熟練掌握和運用．同時注意，水平使用滑輪組時，有用功為克服摩擦力做的功．