Question

如图，物体重400N，在F=80N的拉力作用下以0.1m/s的速度匀速运动了10s，受到地面的摩擦力为物重的0.2倍，求：
（1）拉力做的有用功；
（2）拉力做的总功；
（3）滑轮组的效率；
（4）作出物体对地面的压力示意图．

Answer 1

分析：（1）已知物体运动的速度和时间，根据公式S=Vt可求物体运动的距离，还知道物体的重力和摩擦力，因为物体做匀速运动，所以物体所受的拉力等于物体所受的摩擦力，根据公式W=FS可求拉力做的有用功．
（2）已知动滑轮上绳子的段数和物体移动的距离，可求拉力F移动的距离，根据公式W=FS可求拉力做的总功．
（3）有用功与总功的比值就是滑轮组的效率．
（4）物体对地面的压力垂直压在地面上，方向竖直向下，压力的作用点在物体与地面的接触面上．

解答：解：（1）物体移动的距离S=Vt=0.1m/s×10s=1m，物体所受的摩擦力等于物体所受的拉力，F₁=f=0.2G=0.2×400N=80N，
所以拉力做的有用功W_有用=fS=80N×1m=80J．
答：拉力做的有用功为80J．
（2）拉力做的总功W_总=F×2S=80N×2×1m=160J．
答：拉力做的总功为160J．
（3）滑轮组的效率η=

W有用

W总

=

80J

160J

=50%．
答：滑轮组的效率为50%．
（4）物体对地面的压力方向竖直向下，作用点在物体与地面的接触面上，大小等于物体自身的重力，示意图：

点评：本题考查距离、摩擦力、有用功、总功、机械效率等的计算，关键是公式及其变形的灵活运用，难点是动滑轮上绳子段数的判断和画力的示意图．