Question

5．如图所示的滑轮组机械效率60%，重物重力为2500N，当物体水平匀速移动0.5m时，拉力F所做的功为1000J，求拉力F大小和物体与地面间的摩擦力．

Answer 1

分析 由滑轮组的结构可以得出拉力F移动的距离s′=3s，可以计算出拉力移动的距离，又知道拉力F所做的功，利用W_总=Fs′计算出拉力大小；
知道滑轮组的机械效率，利用机械效率的公式求有用功（克服箱子与地面之间的摩擦做的功），再根据W_有=fs求箱子与水平地面之间的摩擦力．

解答 解：由图知，拉力F移动的距离：
s′=3s=4×0.5m=2m，
由W_总=Fs′得，拉力的大小为：
F=$\frac{{W}_{总}}{s′}$=$\frac{1000J}{2m}$=500N，
因为η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$×100%，
所以克服箱子与地面之间的摩擦做的有用功：
W_有=fs=η×W_总=60%×1000J=600J，
箱子与水平地面之间的摩擦力：
f=$\frac{{W}_{有用}}{s}$=$\frac{600J}{0.5m}$=1200N．
答：拉力F大小为500N；物体与地面间的摩擦力F_摩为1200N．

点评 本题考查了学生对有用功、额外功、总功、机械效率的了解与掌握，能确定克服箱子与地面之间的摩擦做的功为有用功是本题的关键．