Question

如图所示，是一个从隧道中运矿石的装置图，用滑轮组拉着重600N的货车A沿水平方向匀速运动，货车受到的摩擦力是货车重力的0.2倍．在40s内物体移动8m，拉力F做的功为1280J．求：
（1）货车A受到绳子的水平拉力F₁；
（2）拉力F的功率以及拉力F的大小；
（3）计算滑轮组的机械效率．

Answer 1

分析：（1）求出货车受的摩擦力f=0.2G，因为货车做的是匀速直线运动，所以它受的拉力和摩擦力是一对平衡力，大小相等；
（2）根据公式P=

W

t

求出拉力的功率；求出拉力移动距离，根据W=Fs求出拉力的大小；
（3）拉力克服货车摩擦力做的功为有用功，根据W=fs求出有用功，根据η=

W有用

W总

×100%求出机械效率．

解答：已知：拉力F做的功为W_总=1280J，G=600N，t=40s，物体移动距离s=8m，n=2
求：（1）货车A受到绳子的水平拉力F₁=？；（2）拉力F的功率P=？；拉力F=？；（3）滑轮组的机械效率η=？
解：（1）货车受的摩擦力f=0.2G=0.2×600N=120N，
因为货车做的是匀速直线运动，所以它受的拉力和摩擦力是一对平衡力，大小相等，所以货车受到绳子的水平拉力F₁=f=120N；
（2）拉力F的功率：
P=

W总

t

=

1280J

40s

=32W；
拉力移动距离s′=2s=2×8m=16m，
∵W=Fs
∴拉力F=

W总

s′

=

1280J

16m

=80N；
（3）拉力做的有用功W_有用=fs=120N×8m=960J，
滑轮组的机械效率：
η=

W有用

W总

×100%=

960J

1280J

×100%=75%．
答：（1）货车A受到绳子的水平拉力为120N；
（2）拉力的功率为32W；拉力为80N；
（3）滑轮组的机械效率为75%．

点评：此题主要考查的是学生对功率、有用功、机械效率、拉力计算公式的理解和掌握，知识点较多，但都是基础性题目．