Question

11．已知，物體重20N，在10N推力的作用下，能在水平面上勻速直線運(yùn)動(dòng)，現(xiàn)在用如圖所示的滑輪組使它在水平面上勻速直線運(yùn)動(dòng)了12m，用了10s的時(shí)間，F(xiàn)=4N，則該物體受到的摩擦力為10N，該滑輪組的機(jī)械效率為83.3%，推力做功的功率為14.4W．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)物體在水平面上勻速直線運(yùn)動(dòng)，利用物體受平衡力作用時(shí)合力為零求摩擦力；
（2）由滑輪組的結(jié)構(gòu)可以知道承擔(dān)物重的繩子股數(shù)n，即可利用效率公式η=$\frac{f}{nF}$求滑輪組的機(jī)械效率；
（3）由s′=ns求出拉力作用點(diǎn)移動(dòng)的距離s′，利用W=Fs可以求出拉力所做的功，利用P=$\frac{W}{t}$求出功率．

解答 解：（1）物體在10N推力的作用下能在水平面上勻速直線運(yùn)動(dòng)，則物體處于平衡狀態(tài)，由平衡條件可知，物體所受合力為零，所以摩擦力f=F_推=10N；
（2）由圖示可知，滑輪組承重繩子的有效股數(shù)：n=3，克服摩擦力做的功為有用功，
則效率：利用η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}(cāng)}$=$\frac{fs}{Fs′}$=$\frac{fs}{F•ns}$=$\frac{f}{nF}$可知：
滑輪組的機(jī)械效率η=$\frac{f}{nF}$×100%=$\frac{10N}{3×4N}$×100%≈83.3%；
（3）拉力作用點(diǎn)移動(dòng)的距離s′=ns=3×12m=36m；
所以拉力所做的功：
W_總=Fs′=4N×36m=144J；
拉力功率P=$\frac{{W}_{總}(cāng)}{t}$=$\frac{144J}{10s}$=14.4W．
故答案為：10；83.3%；14.4W．

點(diǎn)評(píng) 本題考查二力平衡條件的應(yīng)用、功的公式、功率的公式、效率公式的靈活運(yùn)用．解決此題的關(guān)鍵是搞清有用功是克服物體與地面之間的摩擦力做的功．