Question

14．如圖甲，用滑輪組拉著重1600N的物體A沿水平方向勻速移動(dòng)，物體A在50s內(nèi)移動(dòng)了5m，如圖乙所示為拉力F所做的功與時(shí)間的關(guān)系，滑輪組的機(jī)械效率為80%．

求：（1）拉力F的大小和功率；
（2）物體受到的摩擦力大�。�

Answer 1

分析 （1）由圖可知，滑輪組繩子的有效股數(shù)，根據(jù)s=nh求出在50s內(nèi)繩端移動(dòng)的距離，由圖象可知在50s內(nèi)拉力所做的功，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；
（2）根據(jù)η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%求出有用功，有用功即為克服物體受到的摩擦力所做的功，根據(jù)W=fs求出其大�。�

解答 解：（1）由圖可知，n=2，
則在50s內(nèi)繩端移動(dòng)的距離：
s=nh=2×5m=10m，
由圖象可知，在50s內(nèi)拉力所做的功W_總=2500J，
由W=Fs可得，拉力的大小：
F=$\frac{{W}_{總}}{s}$=$\frac{2500J}{10m}$=250N，
拉力F的功率：
P=$\frac{{W}_{總}}{t}$=$\frac{2500J}{50s}$=50W；
（2）由η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%可得，有用功：
W_有=W_總η=2500J×80%=2000J，
因有用功即為克服物體受到的摩擦力所做的功，
所以，物體受到的摩擦力大�。�
f=$\frac{{W}_{有}}{h}$=$\frac{2000J}{5m}$=400N．
答：（1）拉力F的大小為250N，功率為50W；
（2）物體受到的摩擦力大小為400N．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了做功公式和滑輪組機(jī)械效率公式的應(yīng)用等，明確滑輪組繩子的有效股數(shù)和有用功為克服物體受到的摩擦力所做的功是關(guān)鍵．