Question

2．某建设工地上，工人用如图所示的滑轮组将重2000N的物体A以0.4m/s的速度沿水平方向匀速向前拉动2m．拉力F大小为250N，物体A与地面间的滑动摩擦力大小是物体A重力的0.2倍．求：
（1）物体A与地面间的滑动摩擦力大小是多少？
（2）该滑轮组的机械效率是多少？
（3）拉力F做功的功率是多少？

Answer 1

分析 （1）根据滑动摩擦力与物重的关系即可求出；
（2）由图示可知，滑轮组承重绳子的股数n=2，根据η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$=$\frac{fs}{F×ns}$=$\frac{f}{nF}$计算滑轮组的机械效率；
（3）然后根据P=$\frac{W}{t}$=Fv计算拉力的功率．

解答 解：
（1）因为物体M与地面间的滑动摩擦力大小是物体M重力的0.2倍，
所以f=0.2G=0.2×2000N=400N；
（2）滑轮组的机械效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$=$\frac{fs}{F×ns}$=$\frac{f}{nF}$=$\frac{400N}{2×250N}$×100%=80%；
（3）拉力F的速度：
v=2v_物=2×0.4m/s=0.8m/s；
拉力F做功的功率：
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv=250N×0.8m/s=200W．
答：
（1）物体M与地面间的滑动摩擦力大小是400N；
（2）滑轮组的机械效率是80%；
（3）拉力F做功的功率是200W．

点评 本题考查摩擦力、机械效率以及功率的计算，关键是公式及其变形的灵活运用，难点是对动滑轮上绳子段数的判断．