Question

如图所示，在水平拉力F的作用下，物体以0.2m/s的速度在水平面上匀速前进了2m，拉力做功900J，求：
（1）拉力做功的功率？
（2）拉力的大小为多少？
（3）若滑轮组的机械效率为80%，则该物体受到的摩擦力为多少？

Answer 1

解：（1）∵v=，
∴运动时间t===10s，
拉力的功率P===90W；
（2）由图示可知，滑轮组承重绳子股数n=3，
绳子自由端移动的距离s_绳子=ns=3×2m=6m，
∵W=Fs，
∴拉力F===150N；
（3）∵η=，
∴有用功W_有用=Wη=900J×80%=720N，
物体做匀速直线运动，处于平衡状态，
物体受到的拉力等于它受的摩擦力f=F，
∵W=Fs=fs，
∴物体受到的摩擦力f===360N；
答：（1）拉力做功的功率为90W．
（2）拉力的大小为150N．
（3）若滑轮组的机械效率为80%，则该物体受到的摩擦力为360N．
分析：（1）已知物体的路程与速度，由速度公式的变形公式t=可以求出物体的运动时间，已知人所做的功，由功率公式求出功率．
（2）由图示滑轮组可知，承重绳子的股数n=3，由滑轮组公式求出绳子自由端移动的距离，然后由功的变形公式求出拉力大小．
（3）由滑轮组的效率求出有用功，物体在绳子拉力作用下做匀速直线运动，绳子的拉力等于它受到的滑动摩擦力，可以由功的变形公式求出摩擦力．
点评：本题考查了求功率、拉力与摩擦力问题，难度不大，应用速度公式的变形公式、功率公式、功的计算公式即可正确解题．