Question

8．物体A重30N，当水平拉力F=8N时，物体A恰好做匀速直线运动，已知，物体A运动时受到地面的阻力是物体重的0.3倍，物体沿水平地面运动了3m（g取10N/kg），求拉力F做的有用功是多少？拉力F做的功？该滑轮组的机械效率？

Answer 1

分析 已知物体A的重力，根据物体A运动时受到地面的阻力是物重的0.3倍求出其阻力．根据物体A恰好做匀速直线运动，由二力平衡条件可得W_有用=fs_物，W_总=Fs，s=3s_物，再利用η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$即可求出该滑轮组的机械效率．

解答 解：
（1）物体A受到的摩擦力为：f=0.3G=0.3×30N=9N，
有用功为W_有用=fs_物=9N×3m=27J；
（2）由图可知，滑轮组有3断绳子，拉力F通过的距离s=3s_物=3×3m=9m，
拉力F做的总功W_总=Fs=8N×9m=72J；
（3）滑轮组的机械效率η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{27J}{72J}$×100%=37.5%．
答：拉力F做的有用功是27J；拉力F做的功是72J；该滑轮组的机械效率37.5%．

点评 水平方向使用滑轮组时，有用功是指滑轮组对被拉物体做的功．因为滑轮组匀速拉动物体时，对物体的拉力和物体受到的摩擦力是一对平衡力，故W_有用=fs_物．