Question

14．如图所示的装置，已知物体A重为60N，在水平拉力F的作用下，物体以0.2m/s的速度做匀速直线运动，物体与水平地面之间的摩擦力为12N，若滑轮组的机械效率为80%，在5s内有用功是12J，拉力F=5N，拉力做功的功率3，克服A重力做的功是0J．

Answer 1

分析 （1）滑轮组拉着物体A匀速运动时克服物体与水平地面之间摩擦力做的功为有用功，根据速度公式求出A运动的距离，根据W=fs求出有用功的大小；
（2）由图可知，滑轮组绳子的有效股数，根据s=nh求出绳端移动的距离，根据滑轮组机械效率公式求出总功，根据W=Fs求出拉力的大小，根据P=$\frac{W}{t}$求出拉力的功率；
（3）做功的两个必要因素为：一是作用在物体上的力；二是物体在这个力的方向上产生距离．

解答 解：（1）由v=$\frac{s}{t}$可得，物体A移动的距离：
s_A=vt=0.2m/s×5s=1m，
在5s内有用功：
W_有=fs_A=12N×1m=12J；
（2）由图可知，n=3，则绳端移动的距离：
s_F=ns_A=3×1m=3m，
由η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%可得，拉力做的总功：
W_总=$\frac{{W}_{有}}{η}$=$\frac{12J}{80%}$=15J，
由W=Fs可得，拉力：
F=$\frac{{W}_{总}}{{s}_{F}}$=$\frac{15J}{3m}$=5N，
拉力做功的功率：
P_F=$\frac{{W}_{总}}{t}$=$\frac{15J}{5s}$=3W；
（3）物体A在重力的方向上没有移动的距离，则克服A重力做的功为0J．
故答案为：12；5；3；0．

点评 本题考查了做功公式、功率公式、机械效率、力是否做功的判断等，明确有用功是解题的关键．