Question

14．如图所示，用F为20N的拉力，通过滑轮组拉着重为200N的物体在水平面上以0.4m/s的速度做匀速直线运动，则物体受到的摩擦力大小为60N，拉力F的功率是24W．（不计绳和滑轮的重力以及滑轮与绳子之间的摩擦力）

Answer 1

分析 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；
（1）首先确定滑轮组由三段绳子与动滑轮相连，n=3，由于不计绳和滑轮的重力以及滑轮轴承和滑轮与绳子之间的摩擦力，则F=$\frac{1}{3}$f，据此物物体受到的摩擦力；
（2）绳自由端移动的距离为物体移动距离的三倍，则绳自由端移动的速度为物体移动速度的三倍，求出绳自由端移动的速度，利用P=Fv求拉力F的功率．

解答 解：
（1）由图知，n=3，
由题知，不计绳和滑轮的重力以及滑轮与绳子之间的摩擦力，
则F=$\frac{1}{3}$f，
所以f=3F=3×20N=60N；
（2）绳自由端移动的速度：
v=3×0.4m/s=1.2m/s，
拉力的功率：
P=Fv=20N×1.2m/s=24W．
故答案为：60；24．

点评 本题考查了使用滑轮组拉力的计算、功率的计算，因为是水平使用滑轮组，克服摩擦做的功是有用功，确定n的大小（直接从动滑轮上引出的绳子股数）是本题的关键．