Question

20．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48N，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16N．如果滑轮组的机械效率为80%，则拉力做功的功率为12W．

Answer 1

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=$\frac{1}{3}$f=$\frac{1}{3}$×48N=16．N，
物体移动的距离s=vt=0.2m/s×20s=4m，
有用功：W_有=Fs=48N×4m=192J，
由η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$得总功：
W_总=$\frac{{W}_{有}}{η}$=$\frac{192J}{80%}$=240J，
拉力的功率P=$\frac{{W}_{总}}{t}$=$\frac{240J}{20s}$=12W．
故本题答案为：16；12．

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．