Question

19．圖中所示裝置的機械效率是90%，物體A在拉力F的作用下，以1.5米/秒的速度在水平面上勻速移動．已知物體A重200牛，A運動時受的阻力是72牛，則拉力F的功率為120W．

Answer 1

分析 本題可以將圖豎起來分析，如圖所示，拉力F作用在滑輪的軸上，它由三段繩子共同承擔(dān)著，n=3，每一段繩子上的拉力都等于地面對A的摩擦力；物體移動的距離是拉力端移動距離的3倍，物體移動的速度是拉力端移動速度的3倍，利用效率公式求出拉力，最后根據(jù)P=Fv求拉力F的功率．

解答 解：
如圖，拉力F移動的距離s與物體A移動的距離s_物之間的關(guān)系是s_物=3s，所以拉力勻速移動速度υ與物體A移動速度之間的關(guān)系是υ_物=3υ．
拉力移動速度υ=$\frac{1}{3}$υ_物=$\frac{1}{3}$×1.5m/s=0.5m/s，
由η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$=$\frac{f{s}_{物}}{Fs}$=$\frac{f×3s}{Fs}$=$\frac{3f}{F}$得：
拉力F=$\frac{3f}{η}$=$\frac{3×72N}{90%}$=240N，
拉力的功率P=Fυ=240N×0.5m/s=120W．
故答案為：120W．

點評 本題主要考查的是學(xué)生對滑輪組省力特點、功率和機械效率變形公式的理解和掌握，難度較大，正確理解繩子和物體移動距離的關(guān)系是解決此題的關(guān)鍵．