Question

用如圖所示的滑輪組來勻速拉動(dòng)鋼錠，已知鋼錠重6000N，它與地面間的摩擦力f為1500N，若此時(shí)滑輪組的機(jī)械效率為80%；物體速度為1m/s
（1）2s內(nèi)鋼錠的重力所做的功；
（2）求拉繩子的速度是多少？
（3）求拉繩子的力F為多大？拉力F的功率是多少？
（4）在不改變鋼錠與地面間摩擦力大小的條件下，如果想用更小的力拉動(dòng)鋼錠，請(qǐng)你提出一條可行的建議．

Answer 1

分析：（1）首先根據(jù)做功的兩個(gè)必要條件判斷鋼錠重力是否做功；然后利用W=Fs計(jì)算；
（2）由圖可知?jiǎng)踊�輪的繩子段數(shù)n，然后v_繩=nv_物求拉繩子的速度；
（3）根據(jù)W_有=fs_物，s_繩=ns_物和W_總=Fs_繩，根據(jù)η=

W有用

W總

=

fs物

Fs繩

=

fs物

F×3s物

=

f

3F

求拉力大��；最后根據(jù)P=

W

t

=

Fs

t

=Fv_繩可求功率；
（4）在不改變鋼錠與地面間摩擦力大小的條件下，可以增加動(dòng)滑輪的繩子段數(shù)．

解答：解：（1）鋼錠在水平方向上移動(dòng)，在重力方向上沒有移動(dòng)的距離，所以重力做功為0；
（2）由圖可知?jiǎng)踊�輪的繩子段數(shù)n=3，則拉繩子的速度v_繩=nv_物=3×1m/s=3m/s；
（3）∵W_有=fs_物；
∴W_有=fs_物；W_總=Fs_繩；另s_繩=3s_物；
由η=

W有用

W總

=

fs物

Fs繩

=

fs物

F×3s物

=

f

3F

得：
F=

f

3η

=

1500N

3×80%

=625N；
∵P=

W

t

=

Fs

t

=Fv_繩，
∴功率P=Fv_繩=625N×3m/s=1875W；
（4）根據(jù)影響摩擦力的因素可知，將滑動(dòng)摩擦變?yōu)闈L動(dòng)摩擦，可大大減小摩擦力；故建議為：在物體下面裝上輪子．
答：（1）2s內(nèi)鋼錠的重力所做的功為0；
（2）拉繩子的速度是3m/s；
（3）拉繩子的力F為625N，拉力F的功率是1875W；
（4）在不改變鋼錠與地面間摩擦力大小的條件下，如果想用更小的力拉動(dòng)鋼錠，可將墻上的滑輪和鋼錠上的滑輪交換安置，這樣就有四根繩子拉鋼錠了，能省力．

點(diǎn)評(píng)：此題是一道力學(xué)綜合題，深入理解功和機(jī)械效率的計(jì)算方法、減小摩擦的方法；即可解答．