Question

12．如图所示，拉力F为5N，通过滑轮组拉着重为50N的物体沿水平面以0.3m/s的速度做匀速直线运动，运动的时间为10s，已知滑轮组的机械效率为80%．下列说法中正确的是（　　）

• A． 有用功为450J
• B． 额外功为45J
• C． 拉力F做功的功率为3.6W
• D． 物体受到的摩擦力为12N

Answer 1

分析 根据s=vt求出物体运动的距离，由图可知滑轮组绳子的有效股数，根据W=Fs和s_绳=ns_物求出拉力做的总功，根据P=$\frac{W}{t}$求出拉力F做功的功率，根据η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%求出有用功，总功减去有用功即为额外功，利用W_有=fs求出物体受到的摩擦力．

解答 解：
由v=$\frac{s}{t}$可得，物体运动的距离：s_物=vt=0.3m/s×10s=3m，
由图知，n=3，拉力做的总功：W_总=Fs_绳=Fns_物=5N×3×3m=45J，
拉力F做功的功率：P=$\frac{{W}_{总}}{t}$=$\frac{45J}{10s}$=4.5W，故C错误；
由η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$可得，有用功：W_有=W_总η=45J×80%=36J，故A错误；
额外功：W_额=W_总-W_有=45J-36J=9J，故B错误；
由W_有=fs可得，物体受到的摩擦力：
f=$\frac{{W}_{有}}{{s}_{物}}$=$\frac{36J}{3m}$=12N．
故选D．

点评 本题考查了速度公式、做功公式、效率公式的综合应用，明确有用功和总功以及额外功是解题的关键，要注意有用功是指克服物体摩擦力所做的功．