Question

3． 如圖所示，用此裝置拉一重為100N的重物，使其在地面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，若不計(jì)算滑輪重和摩擦，所需拉力為8N，則物體與地面間的摩擦力為16N．若實(shí)際情況中此裝置的機(jī)械效率為80%，且此時(shí)重物所受摩擦力不變，欲使物體以0.6m/s的速度沿水平地面勻速前進(jìn)，那么實(shí)際拉力為10N，拉力在 5s內(nèi)做的功為60J．

Answer 1

分析 動(dòng)滑輪繩子的有效股數(shù)，根據(jù)F=$\frac{1}{n}$f求出摩擦力的大小，又知道此裝置的機(jī)械效率，利用η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{f{s}_{物}}{Fs}$×100%=$\frac{f{s}_{物}}{F2{s}_{物}}$×100%=$\frac{f}{2F}$×100%求出拉力大小，由s=vt求出5s內(nèi)拉力端移動(dòng)的距離，根據(jù)W=Fs求出拉力做的功．

解答 解：動(dòng)滑輪繩子的有效股數(shù)n=2，
由F=$\frac{1}{n}$f可得，摩擦力的大�。�
f=2F=2×8N=16N，
由η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$=$\frac{f{s}_{物}}{Fs}$=$\frac{f{s}_{物}}{F2{s}_{物}}$=$\frac{f}{2F}$可得，實(shí)際拉力：
F=$\frac{f}{2η}$=$\frac{16N}{2×80%}$=10N，
由v=$\frac{s}{t}$可得，物體移動(dòng)的距離：
s_物=v_物t=0.6m/s×5s=3m，
拉力端移動(dòng)的距離：
s=2s_物=2×3m=6m，
拉力做功：
W=Fs=10N×6m=60J．
故答案為：16；10；60．

點(diǎn)評 本題考查了學(xué)生對速度公式、功的公式、效率公式的掌握和運(yùn)用，知道克服物體與地面之間的摩擦力做的功為有用功是本題的關(guān)鍵．