Question

7．如图所示的装置，重50N的物体A在拉力F的作用下，以10cm/s的速度在水平面上做匀速直线运动，若拉力F为10N，此时滑轮组的机械效率为80%．求：
（1）物体受到的摩擦力的大小．
（2）5s内拉力F做的功．
（3）拉力F的功率．

Answer 1

分析 （1）根据效率公式η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$=$\frac{fs}{F3s}$=$\frac{f}{3F}$求出摩擦力；
（2）由v=$\frac{s}{t}$求出物体移动距离，根据s=3s_物求出拉力移动距离，根据功的计算公式W=Fs求出拉力F做的功；
（3）由功率公式P=$\frac{W}{t}$求出拉力的功率．

解答 已知：速度v=10cm/s=0.1m/s，拉力F=10N，机械效率η=80%，时间t=5s
求：（1）摩擦力f=？；（2）拉力做的功W=？；（3）拉力的功率P=？
解：（1）由η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$=$\frac{fs}{F3s}$=$\frac{f}{3F}$得：
摩擦力f=3ηF=3×80%×10N=24N；
（2）由v=$\frac{s}{t}$得物体移动距离：
s_物=vt=0.1m/s×5s=0.5m，
拉力移动距离：s=3s_物=3×0.5m=1.5m，
拉力做的功：
W=Fs=10N×1.5m=15J；
（3）拉力F的功率：
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{15J}{5s}$=3W．
答：（1）物体受到的摩擦力24N；
（2）5s内拉力F做的功15J；
（3）拉力F的功率3W．

点评 此题主要考查的是学生对机械效率、速度、功和功率计算公式的理解和掌握，综合性较强，有一定难度，知道克服摩擦力做的功为有用功是解决此题的关键．