Question

【題目】如圖所示，A物體受到的重力是100N，在拉力F的作用下，能以0.2m/s的速度在水平地面上向左勻速直線運動．已知拉力F=5N，滑輪組的機械效率為80%，
試問：
（1）5s內拉力F所做功的大小是多少？
（2）物體A受到水平地面的摩擦力大小是多少？

Answer 1

【答案】
（1）解：如圖所示，有三股繩子作用在動滑輪上，即n=3，

則繩子自由端移動的速度為：

v=3v物=3×0.2m/s=0.6m/s；

5秒內繩端移動的距離：s=vt=0.6m/s×5s=3m；

5秒內拉力所做的功：W=Fs=5N×3m=15J

答：5s內拉力F所做功的大小是15J

（2）解：在水平滑輪組中，克服物體與地面間的摩擦力做的功為有用功，

因為η= = = ，

所以，物體A受到水平地面的摩擦力：

f=nηF=3×80%×5N=12N

答：物體A受到水平地面的摩擦力大小是12N

【解析】（1）由功率公式W=Fs可求得5s內拉力F所做功；（2）根據效率公式η= = = 求出摩擦力．
【考點精析】掌握滑輪組繩子拉力的計算和功的計算是解答本題的根本，需要知道1、根據題意確定重物和動滑輪的重力由幾段繩承擔，用n 表示．2、確定重物的上升距離，和拉力F 的繩端的移動距離；重物的上升距離為:h則拉力F 的繩端的移動距離就是：nh；3、看是否計動滑輪的重力．（繩重與摩擦一般情況都不計）當不計動滑輪重力時，拉力F = (1/n)G物 ；當計動滑輪重力時，拉力F = (1/n)（G物 + G輪）；功的計算公式：W = F S；F 表示力，單位：牛( N ) ． S 表示距離，單位：米（m）W表示功， 功的單位就是牛· 米 ． 叫作焦耳．即：1 J = 1N·m．