Question

如圖所示，物體A以0.3m/s的速度，在水平地面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)如圖所示．
①水平拉力F至少多少N？拉力的功率是多少W？
②若機(jī)械效率為80%，物體A受到的摩擦力是多少N？
③5S內(nèi)滑輪做的有用功是多少J？

Answer 1

【答案】分析：①滑輪兩邊繩子上的拉力是相等的，即拉力等于彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)；根據(jù)動(dòng)滑輪特點(diǎn)，求出繩子自由端的速度，然后根據(jù)P=Fv求出拉力的功率．
②根據(jù)機(jī)械效率可以求出拉力F與摩擦力f之間的關(guān)系，就可以求出摩擦力．
③先求出物體A在5s內(nèi)移動(dòng)的距離，克服摩擦力做的功就是有用功．
解答：解：①根據(jù)滑輪特點(diǎn)可知，水平拉力F等于彈簧力計(jì)的示數(shù)，故F=4N，
因?yàn)関_A=0.3m/s，根據(jù)動(dòng)滑輪特點(diǎn)，繩子自由端移動(dòng)的速度v=0.6m/s，所以拉力的功率為：P=Fv=4N×0.6m/s=2.4W．
②因?yàn)闄C(jī)械效率η====，所以物體A受到的摩擦力是：f=2F×η=2×4N×80%=6.4N．
③5秒內(nèi)物體A通過(guò)的距離為s_A=v_At=0.3m/s×5s=1.5m，
所以有用功為：W_有用=fs_A=6.4N×1.5m=9.6J．
答：①水平拉力至少為4N，拉力的功率為2.4W；
②物體A受到的摩擦力是6.4N；
③5s內(nèi)滑輪做的有用功是9.6J．
點(diǎn)評(píng)：該題考查了動(dòng)滑輪機(jī)械效率的有關(guān)計(jì)算，以及功率計(jì)算、彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)等知識(shí)點(diǎn)，綜合性較強(qiáng)．