Question

8．如圖所示：用滑輪組拉動重900牛的物體在水平支持面上以2米/秒的速度做勻速直線運(yùn)動，且物體所受摩擦力是物重的0.2倍，問：
（1）半分鐘內(nèi)拉力移動的距離是多少？
（2）若不計(jì)滑輪重及滑輪與軸之間的摩擦，則拉力F是多大？
（3）若滑輪組的機(jī)械效率是90%，則F的大小是多大？

Answer 1

分析 （1）要解決此題，需要掌握速度公式．s=vt．
（2）首先判斷承擔(dān)拉力的繩子段數(shù)．并且需要掌握滑輪組的省力特點(diǎn)，根據(jù)滑輪組的省力特點(diǎn)計(jì)算拉力F的大小．
（3）要解決此題，需要掌握機(jī)械效率的概念．拉力做的功為總功，克服摩擦力做的功為有用功，有用功與總功之比為機(jī)械效率．

解答 解：（1）由圖可知，n=2，
根據(jù)v=$\frac{s}{t}$可得物體移動的距離為：
s_物=v_物t=2m/s×0.5×60s=60m，
則拉力移動的距離：
s=2s_物=2×60m=120m；
（2）由題意知，摩擦力f=0.2G=0.2×900N=180N，
若不計(jì)滑輪重及滑輪與軸之間的摩擦，則拉力：
F′=$\frac{f}{2}$=$\frac{180N}{2}$=90N．
（3）根據(jù)η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$=$\frac{f{s}_{物}}{Fs}$代入數(shù)據(jù)得：90%=$\frac{900N×0.2×{s}_{物}}{F×2{s}_{物}}$，
解得：F=100N．
答：（1）半分鐘內(nèi)拉力移動的距離是120m；
（2）若不計(jì)滑輪重及滑輪與軸之間的摩擦，則拉力F是90N；
（3）若滑輪組的機(jī)械效率是90%，則F的大小是100N．

點(diǎn)評 此題主要考查了速度公式的應(yīng)用、滑輪組的省力特點(diǎn)及滑輪組機(jī)械效率的計(jì)算．解決此題的關(guān)鍵是搞清有用功是克服物體與地面之間的摩擦力做的功．