Question

2．如圖所示，物體A重800牛，當(dāng)它沿水平路面勻速運動時，所受阻力是物重的0.2倍．現(xiàn)用100牛的水平拉力使物體以1米/秒的速度勻速前進(jìn)10秒，求：
（1）滑輪組所做的有用功；
（2）拉力所做的功；
（3）拉力的功率；
（4）滑輪組的機(jī)械效率．

Answer 1

分析 （1）已知摩擦力與物重的關(guān)系，據(jù)此先求出摩擦力的大小，再結(jié)合s=vt求出移動的距離s．因為在水平方向上克服摩擦力做功即為有用功W_有用=fs；
（2）利用W=Fs和s=ns_物，求出拉力所做的功；
（3）根據(jù)P=$\frac{W}{t}$=求出F的功率；
（4）根據(jù)η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$求出機(jī)械效率．

解答 解：（1）摩擦力：f=0.2G=0.2×800N=160N，
由于物體移動的距離為s_物=v_物t=1m/s×10s=10m，
故水平方向上克服摩擦力做的有用功為：
W_有用=fs_物=160N×10m=1600J；
（2）因為s=3s_物=3×10m=30m，所以拉力做功為：
W=Fs=100N×30m=3000J；
（3）拉力F的功率：
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{3000J}{10s}$=300W；
（4）滑輪組的機(jī)械效率：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{1600J}{3000J}$×100%≈53.3%．
答：（1）滑輪組所做的有用功1600J；
（2）拉力所做的功3000J；
（3）拉力的功率300W；
（4）滑輪組的機(jī)械效率53.3%．

點評 此題主要考查了有用功、總功、功率以及機(jī)械效率的計算，同時考查了對速度公式的掌握．解決此題的關(guān)鍵是搞清有用功是克服物體與地面間的摩擦力做的功．