题目内容

如图所示,用一滑轮组拉着重为8×104N的物体沿水平方向匀速移动,物体所受的阻力为物重的0.03倍,此滑轮组的机械效率为80%,则拉力F为
1000
1000
N;若物体移动的速度为0.2m/s,1min内拉力F做了
3.6×104
3.6×104
J的功.
分析:(1)因为匀速运动,物体所受拉力等于阻力,根据阻力与物重的关系求出阻力;阻力与物体移动距离s1的乘积等于对物体做的有用功,拉力与绳子自由端移动距离s2的乘积等于总功,由图知,动滑轮上有三段绳子,可知s1和s2的关系,又知道机械效率的大小,利用效率公式求拉力大小.
(2)知道物体移动速度v1,而绳子自由端移动速度(拉力移动速度)v2=3v1,据此求拉力移动速度,再利用速度公式求拉力移动的距离,上面求出了拉力的小,利用W=Fs求拉力做功.
解答:解:(1)物体所受阻力:
f=0.03G=0.03×8×104N=2400N;
由图知,n=3,则绳子自由端移动距离s2=3s1
使用滑轮组:
W有用=fs1
W=Fs2
∵η=
W有用
W
=
fs1
Fs2
=
fs1
F×3s1
=
f
3F
=
2400N
3F
=80%
∴F=1000N;
(2)拉力移动的速度:
v2=3v1=3×0.2m/s=0.6m/s,
1min内移动距离:
s=v2t=0.6m/s×60s=36m,
拉力做功:
W=Fs=1000N×36m=3.6×104J.
故答案为:1000;3.6×104
点评:本题考查了学生对速度公式、功的公式、效率公式的掌握和运用,能根据滑轮组的结构得出承担物重的绳子股数(直接从动滑轮上引出的绳子股数)是本题的突破口,灵活运用公式是关键.
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