Question

8．如图所示：用滑轮组拉动重900牛的物体在水平支持面上以2米/秒的速度做匀速直线运动，且物体所受摩擦力是物重的0.2倍，问：
（1）半分钟内拉力移动的距离是多少？
（2）若不计滑轮重及滑轮与轴之间的摩擦，则拉力F是多大？
（3）若滑轮组的机械效率是90%，则F的大小是多大？

Answer 1

分析 （1）要解决此题，需要掌握速度公式．s=vt．
（2）首先判断承担拉力的绳子段数．并且需要掌握滑轮组的省力特点，根据滑轮组的省力特点计算拉力F的大小．
（3）要解决此题，需要掌握机械效率的概念．拉力做的功为总功，克服摩擦力做的功为有用功，有用功与总功之比为机械效率．

解答 解：（1）由图可知，n=2，
根据v=$\frac{s}{t}$可得物体移动的距离为：
s_物=v_物t=2m/s×0.5×60s=60m，
则拉力移动的距离：
s=2s_物=2×60m=120m；
（2）由题意知，摩擦力f=0.2G=0.2×900N=180N，
若不计滑轮重及滑轮与轴之间的摩擦，则拉力：
F′=$\frac{f}{2}$=$\frac{180N}{2}$=90N．
（3）根据η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$=$\frac{f{s}_{物}}{Fs}$代入数据得：90%=$\frac{900N×0.2×{s}_{物}}{F×2{s}_{物}}$，
解得：F=100N．
答：（1）半分钟内拉力移动的距离是120m；
（2）若不计滑轮重及滑轮与轴之间的摩擦，则拉力F是90N；
（3）若滑轮组的机械效率是90%，则F的大小是100N．

点评 此题主要考查了速度公式的应用、滑轮组的省力特点及滑轮组机械效率的计算．解决此题的关键是搞清有用功是克服物体与地面之间的摩擦力做的功．