Question

20．如圖所示，物體重100N，當它沿水平面運動時受到的摩擦力大小為48N，用滑輪組使物體沿水平面以0.2m/s的速度勻速運動20s．若繩重、滑輪重及滑輪軸的摩擦均可忽略，則水平拉力F的大小為16N．如果滑輪組的機械效率為80%，則拉力做功的功率為12W．

Answer 1

分析 由物體的速度和運動的時間可由s=vt計算出物體移動的距離，由承擔拉力的繩子股數(shù)可得出繩子頭移動的距離s′和拉繩子的力F′，由W=Fs′計算拉繩子的力做的功，若知道機械效率，可由機械效率的公式計算出總功，由功率公式計算功率．

解答 解：拉物體的力由三根繩子承擔，故拉力F=$\frac{1}{3}$f=$\frac{1}{3}$×48N=16．N，
物體移動的距離s=vt=0.2m/s×20s=4m，
有用功：W_有=Fs=48N×4m=192J，
由η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$得總功：
W_總=$\frac{{W}_{有}}{η}$=$\frac{192J}{80%}$=240J，
拉力的功率P=$\frac{{W}_{總}}{t}$=$\frac{240J}{20s}$=12W．
故本題答案為：16；12．

點評 本題考查了滑輪組的功、功率、機械效率的計算．由于本題中相同的物理量較多，要用不同的上標表示清楚，并且要考慮理想情況和實際情況下的功率計算．