Question

如图所示的滑轮组，物体A在拉力F的作用下在6s内匀速前进了2m，滑轮组的机械效率为80%．求：（g=10N/kg）
（1）绳自由端移动的速度？
（2）拉力F所做的功？
（3）滑轮组所做的有用功？
（4）物体A受到地面对它的摩擦力？

Answer 1

【答案】分析：由滑轮组的结构看出，n=3．
（1）求出绳自由端移动的距离，利用速度公式求绳自由端移动的速度；
（2）知道拉力大小，利用W=Fs求拉力做的功；
（3）知道滑轮组的机械效率，利用效率公式求有用功；
（4）求出了有用功，而有用功为克服摩擦力做的功，根据W_有=fs求摩擦力大小．
解答：解：（1）由图可知，n=3，
绳子自由端移动的距离：
s′=3s=3×2m=6m，
绳自由端移动的速度：
v′===1m/s；
（2）拉力F所做的总功：
W_总=Fs′=50N×6m=300J；
（3）∵η=，
∴拉力F所做的有用功：
W_有=η×W_总=80%×300J=240J；
（4）∵W_有=fs，
∴f===120N．
答：（1）绳自由端移动的速度为1m/s；
（2）拉力F所做的功为300J；
（3）滑轮组所做的有用功为240J
（4）物体A受到地面对它的摩擦力为120N．
点评：这是一道综合性比较强的计算题，涉及到速度的计算、有用功和总功的计算．要求对公式要熟练掌握和运用．同时注意，水平使用滑轮组时，有用功为克服摩擦力做的功．