Question

16．如圖所示，用一滑輪組拉一物體A以0.5m/s的速度在水平面上作勻速直線運動，水平拉力為25N，則在2s內拉力做的功是50J，則在2s內拉力做功的功率是25W；若滑輪組的機械效率是80%（不計滑輪重力），A受到的摩擦力為40N．

Answer 1

分析 （1）利用s=vt求物體移動距離，n=2，拉力端移動距離等于物體移動距離的2倍，利用W=Fs求拉力做的功；
（2）知道時間，利用P=$\frac{W}{t}$求拉力做功功率；
（3）滑輪組的機械效率η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$，可求克服摩擦力做的有用功，再利用W=fs求物體A受到的摩擦力．

解答 解：
（1）由v=$\frac{s}{t}$得物體移動距離：
s_物=vt=0.5m/s×2s=1m；
由圖可知n=2，
拉力端移動距離：s=2s_物=2×1m=2m，
拉力做的功：W_總=Fs=25N×2m=50J；
（2）拉力做功功率：
P=$\frac{{W}_{總}}{t}$=$\frac{50J}{2s}$=25W；
（3）滑輪組的機械效率η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$，
則有用功：W_有用=W_總×η=50J×80%=40J，
因為W_有用=fs_物，
所以物體A受到的摩擦力：
f=$\frac{{W}_{有用}}{{s}_{物}}$=$\frac{40J}{1m}$=40N．
故答案為：50J；25W；40．

點評 本題主要考查的是學生對機械效率、速度、功和功率計算公式的理解和掌握，綜合性較強，有一定難度，知道克服摩擦力做的功為有用功是解決此題的關鍵．