Question

9．如图所示，质量为15kg的物体A，在大小为15N的拉力F作用下以1m/s的速度做水平匀速直线运动，已知滑轮组机械效率为80%，则拉力在10秒内所做的功是450焦．物体A所受的摩擦力是36牛．

Answer 1

分析 明确与动滑轮相连的绳子段数，得出绳子速度与物体速度的关系，再根据s=vt，得出物体和绳子通过的距离；再利用W=Fs，求出总功；运用机械效率的变形公式得出有用功，再根据W_有=fs，变形后得出摩擦力大小．

解答 解：（1）由图可知，n=3，则绳子自由端移动的速度为：
v_绳=3v_物=3×1m/s=3m/s；
绳子自由端通过的距离为：
s_绳=v_绳t=3m/s×10s=30m；
拉力做功为：
W_总=Fs_绳=15N×30m=450J；
（2）由η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$可得有用功：
W_有=W_总η=450J×80%=360J；
物体通过的距离为：s_物=v_物t=1m/s×10s=10m；
由W_有=fs_物可得，物体A所受的摩擦力：
f=$\frac{{W}_{有}}{{s}_{物}}$=$\frac{360J}{10m}$=36N；
故答案为：450；36．

点评 明确与动滑轮相连的绳子段数，得出绳子速度与物体速度的关系；再熟练运用速度公式、功的公式、机械效率的变形公式；是解答此题的关键．