Question

【題目】如圖所示，用 F為30N的拉力，通過滑輪組拉著重為300N的物體，在水平面上以 0.2m/s的速度向左做勻速直線運動．則物體受到的摩擦力大小為________N，拉力F的功率為________W．（不計繩和滑輪的重力以及滑輪軸承和滑輪與繩子之間的摩擦力）

Answer 1

【答案】90 18

【解析】

沿水平方向使用滑輪組拉動物體時，克服摩擦做的功是有用功，拉力做的功是總功；
（1）首先確定滑輪組由三段繩子與動滑輪相連，n=3，由于不計繩和滑輪的重力以及滑輪軸承和滑輪與繩子之間的摩擦力，則F=f，據此物物體受到的摩擦力；
（2）繩自由端移動的距離為物體移動距離的三倍，則繩自由端移動的速度為物體移動速度的三倍，求出繩自由端移動的速度，利用P=Fv求拉力F的功率

(1)由圖知，n=3，

因為不計繩和滑輪的重力以及滑輪軸承和滑輪與繩子之間的摩擦力，

所以,F=f，

則物體受到的摩擦力：f=3F=3×30N=90N；

(2)繩子自由端移動的速度：

v=3v物=3×0.2m/s=0.6m/s，

拉力的功率：

P===Fv=30N×0.6m/s=18W.

故答案為：90；18.