Question

6．如圖所示，A物體受到的重力是100N，在拉力F的作用下，能以0.2m/s的速度在水平地面上向左勻速直線運動．已知拉力F=5N，滑輪組的機械效率為80%，試問：
（1）5s內拉力F所做功的大小是多少？
（2）物體A受到水平地面的摩擦力大小是多少？

Answer 1

分析 （1）由功率公式W=Fs可求得5s內拉力F所做功；
（2）根據(jù)效率公式η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$=$\frac{f{s}_{物}}{Fn{s}_{物}}$=$\frac{f}{nF}$求出摩擦力．

解答 解：（1）如圖所示，有三股繩子作用在動滑輪上，即n=3，
則繩子自由端移動的速度為：
v=3v_物=3×0.2m/s=0.6m/s；
5秒內繩端移動的距離：s=vt=0.6m/s×5s=3m；
5秒內拉力所做的功：W=Fs=5N×3m=15J；
（2）在水平滑輪組中，克服物體與地面間的摩擦力做的功為有用功，
因為η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$=$\frac{f{s}_{物}}{Fn{s}_{物}}$=$\frac{f}{nF}$，
所以，物體A受到水平地面的摩擦力：
f=nηF=3×80%×5N=12N．
答：（1）5s內拉力F所做功的大小是15J；
（2）物體A受到水平地面的摩擦力大小是12N．

點評 此題主要考查的是學生對機械效率計算公式及其變形公式的理解和掌握，知道克服物體摩擦力做的功為有用功是解決此題的關鍵．