Question

8．2014年9月河北省第十四屆運(yùn)動(dòng)會(huì)在滄州市勝利閉幕，為迎接本次比賽的勝利召開(kāi)，比賽前各場(chǎng)館建設(shè)進(jìn)行了認(rèn)真準(zhǔn)備，場(chǎng)館建設(shè)工地上的工人用如圖所示的滑輪組將重3000N的物體M以0.4m/s的速度沿水平方向勻速向前拉動(dòng)4m，拉力F大小為400N，物體M與地面間的滑動(dòng)摩擦力大小是物體M重力的0.2倍，求：
（1）物體M與地面間的滑動(dòng)摩擦力大小是多少？
（2）該滑輪組的機(jī)械效率是多少？
（3）拉力F做功的功率是多少？

Answer 1

分析 （1）根據(jù)滑動(dòng)摩擦力與物重的關(guān)系即可求出；
（2）由圖示可知，滑輪組承重繩子的股數(shù)n=2，根據(jù)η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}(cāng)}$=$\frac{fs}{F×ns}$=$\frac{f}{nF}$求出滑輪組的機(jī)械效率；
（3）根據(jù)W=Fs求出拉力做的功，由速度的變形公式求出時(shí)間，然后根據(jù)P=$\frac{W}{t}$求出拉力的功率．

解答 解：（1）物體A與地面間的滑動(dòng)摩擦力：f=0.2G=0.2×3000N=600N；
（2）滑輪組的機(jī)械效率：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}(cāng)}$×100%=$\frac{fs}{F×ns}$×100%=$\frac{f}{nF}$×100%=$\frac{600N}{2×400N}$×100%=75%；
（3）拉力做的功：W=F×2s=400N×2×4m=3200J，
由v=$\frac{s}{t}$可得：t=$\frac{s}{v}$=$\frac{4m}{0.4m/s}$=10s；
拉力的功率：P=$\frac{W}{t}$=$\frac{3200J}{10s}$=320W．
答：（1）物體A與地面間的滑動(dòng)摩擦力大小是600N；
（2）該滑輪組的機(jī)械效率是75%；
（3）拉力F做功的功率是320W．

點(diǎn)評(píng) 本題考查摩擦力、機(jī)械效率以及功率的計(jì)算，關(guān)鍵是公式及其變形的靈活運(yùn)用，突破點(diǎn)是對(duì)動(dòng)滑輪上繩子段數(shù)的判斷．