Question

19．图中所示装置的机械效率是90%，物体A在拉力F的作用下，以1.5米/秒的速度在水平面上匀速移动．已知物体A重200牛，A运动时受的阻力是72牛，则拉力F的功率为120W．

Answer 1

分析 本题可以将图竖起来分析，如图所示，拉力F作用在滑轮的轴上，它由三段绳子共同承担着，n=3，每一段绳子上的拉力都等于地面对A的摩擦力；物体移动的距离是拉力端移动距离的3倍，物体移动的速度是拉力端移动速度的3倍，利用效率公式求出拉力，最后根据P=Fv求拉力F的功率．

解答 解：
如图，拉力F移动的距离s与物体A移动的距离s_物之间的关系是s_物=3s，所以拉力匀速移动速度υ与物体A移动速度之间的关系是υ_物=3υ．
拉力移动速度υ=$\frac{1}{3}$υ_物=$\frac{1}{3}$×1.5m/s=0.5m/s，
由η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$=$\frac{f{s}_{物}}{Fs}$=$\frac{f×3s}{Fs}$=$\frac{3f}{F}$得：
拉力F=$\frac{3f}{η}$=$\frac{3×72N}{90%}$=240N，
拉力的功率P=Fυ=240N×0.5m/s=120W．
故答案为：120W．

点评 本题主要考查的是学生对滑轮组省力特点、功率和机械效率变形公式的理解和掌握，难度较大，正确理解绳子和物体移动距离的关系是解决此题的关键．