Question

11．如图甲所示，物体A重为 16N 置于水平桌面上，在拉力F的作用下，5s 内匀速直线运动了0.5m．如图乙是拉力F做的功随时间变化的图象．物体A在水平桌面上运动时受到的摩擦阻力 f 为物重G的 0.2 倍．求：
（1）5s 内拉力F对物体A做的有用功．
（2）滑轮组的机械效率η．

Answer 1

分析 （1）物体A在水平桌面上匀速运动时处于平衡状态，受到滑轮组的拉力和受到的摩擦力是一对平衡力，根据F=f=0.2G求出其大小，根据W=Fs求出5s内拉力F对物体A做的有用功；
（2）由图乙可知5s内拉力做的功，根据η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%求出滑轮组的机械效率．

解答 解：（1）因物体A在水平桌面上匀速运动时处于平衡状态，受到滑轮组的拉力和受到的摩擦力是一对平衡力，
所以，滑轮组对A物体的拉力：
F_A=f=0.2G=0.2×16N=3.2N，
5s内拉力F对物体A做的有用功：
W_有=F_As=3.2N×0.5m=1.6J；
（2）由图乙可知，5s内拉力做的功W_总=2.5J，
则滑轮组的机械效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{1.6J}{2.5J}$×100%=64%．
答：（1）5s 内拉力F对物体A做的有用功为1.6J；
（2）滑轮组的机械效率为64%．

点评 本题考查了二力平衡条件和做功公式、机械效率公式的应用，明确拉力F对物体A做的有用功是关键．