Question

14．如圖所示的裝置，已知物體A重為60N，在水平拉力F的作用下，物體以0.2m/s的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)，物體與水平地面之間的摩擦力為12N，若滑輪組的機(jī)械效率為80%，在5s內(nèi)有用功是12J，拉力F=5N，拉力做功的功率3，克服A重力做的功是0J．

Answer 1

分析 （1）滑輪組拉著物體A勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)克服物體與水平地面之間摩擦力做的功為有用功，根據(jù)速度公式求出A運(yùn)動(dòng)的距離，根據(jù)W=fs求出有用功的大��；
（2）由圖可知，滑輪組繩子的有效股數(shù)，根據(jù)s=nh求出繩端移動(dòng)的距離，根據(jù)滑輪組機(jī)械效率公式求出總功，根據(jù)W=Fs求出拉力的大小，根據(jù)P=$\frac{W}{t}$求出拉力的功率；
（3）做功的兩個(gè)必要因素為：一是作用在物體上的力；二是物體在這個(gè)力的方向上產(chǎn)生距離．

解答 解：（1）由v=$\frac{s}{t}$可得，物體A移動(dòng)的距離：
s_A=vt=0.2m/s×5s=1m，
在5s內(nèi)有用功：
W_有=fs_A=12N×1m=12J；
（2）由圖可知，n=3，則繩端移動(dòng)的距離：
s_F=ns_A=3×1m=3m，
由η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}(cāng)}$×100%可得，拉力做的總功：
W_總=$\frac{{W}_{有}}{η}$=$\frac{12J}{80%}$=15J，
由W=Fs可得，拉力：
F=$\frac{{W}_{總}(cāng)}{{s}_{F}}$=$\frac{15J}{3m}$=5N，
拉力做功的功率：
P_F=$\frac{{W}_{總}(cāng)}{t}$=$\frac{15J}{5s}$=3W；
（3）物體A在重力的方向上沒(méi)有移動(dòng)的距離，則克服A重力做的功為0J．
故答案為：12；5；3；0．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了做功公式、功率公式、機(jī)械效率、力是否做功的判斷等，明確有用功是解題的關(guān)鍵．