Question

如圖所示，物體G在拉力F的作用下作勻速直線運動，拉力所做的功是300J，物體向左移動了1m，滑輪組的機械效率是80%，求：
（1）拉力F是多少？
（2）物體所受的摩擦力是多大？

Answer 1

解：
（1）∵有三段繩子在拉重物，
∴繩端移動距離為S=3×1m=3m
∵W_總=Fs，
∴F===100N
（2）∵η=，
∴W_有用=W_總×η=300J×80%=240J
∵W_有用=F_物s_物，
∴滑輪組對物體的拉力：
F_物===240N
∵物體作勻速直線運動
∴f=F_物=240N
答：（1）拉力F是100N；
（2）物體所受的摩擦力是240N．
分析：（1）從圖中可以看出有3段繩子在拉重物，故繩端移動距離s=3×1m=3m．再根據W_總=FS算出拉力大小．
（2）因物體作勻速直線運動，說明物體所受的是平衡力，即滑輪組對物體的拉力與物體所受摩擦力是大小相等的．而滑輪組對物體的拉力做的功即有用功，故可由W_有用=F_物s_物物求出物體所受拉力大小，即摩擦力大小．
點評：滑輪組水平使用是課本中沒有的，但卻經常在試卷中出現．要記住的是：滑輪組水平使用時，克服的就不是物體的重力，而是物體受到的摩擦力．其余與豎直使用是一樣的，手的拉力做的功仍是總功，物體被拉動仍是有用功．