Question

11．已知，物体重20N，在10N推力的作用下，能在水平面上匀速直线运动，现在用如图所示的滑轮组使它在水平面上匀速直线运动了12m，用了10s的时间，F=4N，则该物体受到的摩擦力为10N，该滑轮组的机械效率为83.3%，推力做功的功率为14.4W．

Answer 1

分析 （1）根据物体在水平面上匀速直线运动，利用物体受平衡力作用时合力为零求摩擦力；
（2）由滑轮组的结构可以知道承担物重的绳子股数n，即可利用效率公式η=$\frac{f}{nF}$求滑轮组的机械效率；
（3）由s′=ns求出拉力作用点移动的距离s′，利用W=Fs可以求出拉力所做的功，利用P=$\frac{W}{t}$求出功率．

解答 解：（1）物体在10N推力的作用下能在水平面上匀速直线运动，则物体处于平衡状态，由平衡条件可知，物体所受合力为零，所以摩擦力f=F_推=10N；
（2）由图示可知，滑轮组承重绳子的有效股数：n=3，克服摩擦力做的功为有用功，
则效率：利用η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$=$\frac{fs}{Fs′}$=$\frac{fs}{F•ns}$=$\frac{f}{nF}$可知：
滑轮组的机械效率η=$\frac{f}{nF}$×100%=$\frac{10N}{3×4N}$×100%≈83.3%；
（3）拉力作用点移动的距离s′=ns=3×12m=36m；
所以拉力所做的功：
W_总=Fs′=4N×36m=144J；
拉力功率P=$\frac{{W}_{总}}{t}$=$\frac{144J}{10s}$=14.4W．
故答案为：10；83.3%；14.4W．

点评 本题考查二力平衡条件的应用、功的公式、功率的公式、效率公式的灵活运用．解决此题的关键是搞清有用功是克服物体与地面之间的摩擦力做的功．