Question

2．如图，在50N的水平拉力F作用下，重800N的物体沿水平地面作匀速直线运动，滑轮组的机械效率为80%，则物体与地面间滑动摩擦力120N，若物体的速度为2m/s，则10s内拉力做的功率300W．

Answer 1

分析 （1）沿水平方向使用滑轮组拉动物体时，克服摩擦做的功是有用功，拉力做的功是总功；由图可知滑轮组的有效股数为3，根据s=nh和机械效率公式求出摩擦力的大小．
（2）已知物体的速度和运动的时间，根据s=vt求出物体移动的距离，根据s=nh求出绳端移动的距离，根据W=Fs求出拉力做的功；再根据P=$\frac{W}{t}$求出拉力的功率．

解答 解：（1）滑轮组的机械效率：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$=$\frac{fL}{Fs}$=$\frac{fL}{F3L}$=$\frac{f}{3F}$=$\frac{f}{3×50N}$=80%，
解得：f=120N；
（2）由v=$\frac{s}{t}$可得，
物体移动的距离：
L=vt=2m/s×10s=20m，
绳端移动的距离：
s=nL=3×20m=60m，
拉力做的功：
W=Fs=50N×60m=3000J，
10s内拉力做的功率：P=$\frac{W}{t}$=$\frac{3000J}{10s}$=300W．
故答案为：120；300．

点评 本题主要考查了与滑轮组机械效率有关的计算，同时考查了对速度公式的掌握；解决此题的关键是搞清有用功是克服物体与地面间的摩擦力做的功．