Question

5．如图所示，物体A重800N，在力F的作用下物体以0.5m/s的速度沿水平方向匀速前进．若A与水平面间的摩擦力为物重的$\frac{1}{2}$，滑轮组的机械效率为80%，则5s内拉力的有用功是1000J，拉力F是250N．

Answer 1

分析 由滑轮组的结构看出，n=2．
知道物体的质量，利用重力公式求物体重，根据摩擦力与物重的关系求摩擦力大小；
因为物体匀速移动，受到滑轮组的拉力和摩擦力是平衡力，据此求滑轮组对物体的拉力F′，再利用W=Fs求有用功；
再根据效率公式η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$=$\frac{F′s′}{Fs}$=80%求拉力大小．

解答 解：
图示滑轮组，n=2，则拉力移动的距离s与物体移动距离s′的关系：s=2s′．
物体受到的摩擦力：
f=$\frac{1}{2}$G=$\frac{1}{2}$×800N=400N，
因为物体匀速移动，
所以受到滑轮组的拉力：F′=f=400N，
使用滑轮组做的有用功：
W=F′s′=400N×0.5m/s×5s=1000J；
根据η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$=$\frac{F′s′}{Fs}$=80%可得，
拉力F=$\frac{F′}{nη}$=$\frac{400N}{2×80%}$=250N．
故答案为：1000；250．

点评 这是一道综合性比较强的计算题，涉及到二力的平衡、有用功的计算、利用机械效率公式求拉力．要求对公式要熟练掌握和运用．同时注意，水平使用滑轮组时，有用功为克服摩擦力做的功．