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精英家教网如图所示,物体重100N,当它沿水平面运动时受到的摩擦力大小为50N,用滑轮组使物体沿水平面以0.2m/s的速度匀速运动20s.若绳重、滑轮重及滑轮轴的摩擦均可忽略,则水平拉力F的大小为
 
,拉力做的功为
 
J,功率为
 
W.如果滑轮组的机械效率为80%,则拉力做功的功率为
 
W.
分析:由物体的速度和运动的时间可由s=vt计算出物体移动的距离,由承担拉力的绳子股数可得出绳子头移动的距离s′和拉绳子的力F′,由W=Fs′计算拉绳子的力做的功,若知道机械效率,可由机械效率的公式计算出总功,由功率公式计算功率.
解答:解:拉物体的力由三根绳子承担,故拉力F=
1
3
f=
1
3
×50N=
50
3
N≈16.67N,
物体移动的距离s=vt=0.2m/s×20s=4m,
绳子头移动的距离s′=3s=3×4m=12m,
W=Fs′=
50
3
N×12m=200J,
功率P=
W
t
=
200J
20s
=10W,
如果滑轮组的机械效率为80%,则总功W′=
W
η
=
200J
80%
=250J,
此时的拉力的功率P′=
W′
t
=
250J
20s
=12.5W.
故本题答案为:16.67N;200;10;12.5.
点评:本题考查了滑轮组的功、功率、机械效率的计算.由于本题中相同的物理量较多,要用不同的上标表示清楚,并且要考虑理想情况和实际情况下的功率计算.
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