Question

3．如圖所示，重500N的物體與地面間的摩擦力為144N，為使物體在6s內(nèi)勻速移動(dòng)6m，必須在繩的自由端加60N的水平拉力．
（1）那么拉力做的有用功是多少J？
（2）此滑輪組的機(jī)械效率是多少？
（3）拉力做功功率是多少？

Answer 1

分析 （1）知道物體移動(dòng)的距離和摩擦力，根據(jù)W_有=fs求出有用功．
（2）根據(jù)繩子的段數(shù)，求出拉力移動(dòng)的距離s'．根據(jù)W_總=Fs'求出總功；知道有用功和總功，η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$求出滑輪組的機(jī)械效率．
（3）知道總功，即拉力做的功，據(jù)公式P=$\frac{W}{t}$可以計(jì)算出對(duì)應(yīng)的功率．

解答 解：（1）物體與地面間的摩擦力為144N，為使物體勻速移動(dòng)6m，所以有用功為：W_有=fs=144N×6m=864J．
（2）如圖，繩子的段數(shù)為3段，所以拉力移動(dòng)的距離是：s'=3s=3×6m=18m，所以總功為：W_總=Fs'=60N×18m=1080J．
所以，η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$=$\frac{864J}{1080J}$×100%=80%．
（3）此時(shí)拉力的功率是：
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{1080J}{6s}$=180W；
答：（1）那么拉力做的有用功是多少864J；
（2）此滑輪組的機(jī)械效率是80%；
（3）拉力做功功率是180W．

點(diǎn)評(píng) （1）能判斷繩子的段數(shù)．
（2）對(duì)于滑輪組豎直方向拉動(dòng)物體上升和水平方向拉動(dòng)物體水平運(yùn)動(dòng)，要明確拉力做功是總功，物體上升或水平移動(dòng)的功是有用功．