Question

【题目】利用如图所示滑轮组匀速拉动水平面上的物体。已知物体在水平面上受到的滑动摩擦力为重力的0.1倍，物体被匀速拉动的距离为1 m.当物体质量为2 kg时，滑轮组的机械效率为50%，不计绳重和滑轮的摩擦.求：

（1）物体质量为2 kg时，在水平面上受到的滑动摩擦力；
（2）物体质量为2 kg时，滑轮组对物体做的功；
（3）物体质量为2 kg时，拉力F所做的功；
（4）物体质量为10 kg，以0.1m/s的速度匀速运动时，拉力F的功率.

Answer 1

【答案】
（1）解：已知物体在水平面上受到的滑动摩擦力为重力的0.1倍，所以滑动摩擦力

f=0.1G =0.1mg=0.1×2kg×10N/kg=2N

答：物体质量为2 kg时，在水平面上受到的滑动摩擦力为2N

（2）解：因为物体匀速运动，滑轮组对物体的拉力等于摩擦力，所以物体质量为2 kg时，滑轮组对物体做的功W=Fs=fs=2N×1m=2J.

答：滑轮组对物体做的功为2J.

（3）解：由 ，可得拉力F所做的功

.

答：物体质量为2 kg时，拉力F所做的功为4J.

（4）解：滑轮组承担重物的绳子的股数n=3，由（3）可得拉力 ，

不计绳重和滑轮的摩擦，由 可得，

动滑轮重力： ，

当物体质量为10kg时，物体在水平面上受到的滑动摩擦力为：

f′=0.1G′=0.1×10kg×10N/kg=10N，

绳子自由端的拉力为： ，

拉力功率为：P=F’v拉=4N×3×0.1m/s=1.2W.

答：拉力F的功率为1.2W.

【解析】（1）根据G=mg先求出重力，再根据题意求出滑动摩擦力；
（2）利用求出自由端的拉力；再根据计算出动滑轮的重力；
（3）根据W总=Fns可求；
（4）根据P=Fv计算拉力的功率．

【考点精析】本题主要考查了滑轮组绳子拉力的计算和重力的计算的相关知识点，需要掌握1、根据题意确定重物和动滑轮的重力由几段绳承担，用n 表示．2、确定重物的上升距离，和拉力F 的绳端的移动距离；重物的上升距离为:h则拉力F 的绳端的移动距离就是：nh；3、看是否计动滑轮的重力．（绳重与摩擦一般情况都不计）当不计动滑轮重力时，拉力F = (1/n)G物 ；当计动滑轮重力时，拉力F = (1/n)（G物 + G轮）；重力的计算公式：G=mg才能正确解答此题．