Question

6．如图所示，A物体受到的重力是100N，在拉力F的作用下，能以0.2m/s的速度在水平地面上向左匀速直线运动．已知拉力F=5N，滑轮组的机械效率为80%，试问：
（1）5s内拉力F所做功的大小是多少？
（2）物体A受到水平地面的摩擦力大小是多少？

Answer 1

分析 （1）由功率公式W=Fs可求得5s内拉力F所做功；
（2）根据效率公式η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$=$\frac{f{s}_{物}}{Fn{s}_{物}}$=$\frac{f}{nF}$求出摩擦力．

解答 解：（1）如图所示，有三股绳子作用在动滑轮上，即n=3，
则绳子自由端移动的速度为：
v=3v_物=3×0.2m/s=0.6m/s；
5秒内绳端移动的距离：s=vt=0.6m/s×5s=3m；
5秒内拉力所做的功：W=Fs=5N×3m=15J；
（2）在水平滑轮组中，克服物体与地面间的摩擦力做的功为有用功，
因为η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$=$\frac{f{s}_{物}}{Fn{s}_{物}}$=$\frac{f}{nF}$，
所以，物体A受到水平地面的摩擦力：
f=nηF=3×80%×5N=12N．
答：（1）5s内拉力F所做功的大小是15J；
（2）物体A受到水平地面的摩擦力大小是12N．

点评 此题主要考查的是学生对机械效率计算公式及其变形公式的理解和掌握，知道克服物体摩擦力做的功为有用功是解决此题的关键．