Question

17．如圖所示，水平面上物體A重1200N，當繩子自由端移動6m時，物體A移動2m．若不計滑輪重和滑輪間的摩擦，拉力F=60N時，物體A恰沿水平方向勻速前進，物體A與地面間摩擦力大小是180N；如果滑輪組的機械效率為80%，要勻速拉動物體A，拉力大小為75N．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)題意：繩端拉力與摩擦力之間的關系為F=$\frac{1}{3}$f；繩子自由端移動的距離s與物體移動的距離s′的關系為s=3s′；
（1）克服摩擦力做的功為有用功，拉力做的功為總功，知道滑輪組機械效率，可求拉力大�。�

解答 解：由圖可知，滑輪組上繩子的有效股數(shù)n=3，
則物體A移動的距離：
s′=$\frac{1}{n}$s=$\frac{1}{3}$×6m=2m；
不計滑輪重和滑輪間的摩擦，則繩端拉力與摩擦力之間的關系為F=$\frac{1}{3}$f，
所以物體A與地面間的摩擦力：
f=3F=3×60N=180N；
（2）由圖知，n=3，克服摩擦力做的有用功：W_有用=fs′，
拉力做的總功：W_總=Fs=F×3s′，
滑輪組的機械效率：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$=$\frac{fs′}{F×3s′}$=$\frac{f}{3F}$=80%，
則此時繩端的拉力：
F=$\frac{f}{3×η}$=$\frac{180N}{3×80%}$=75N．
故答案為：2； 180N； 75．

點評 本題考查了使用滑輪組拉力的計算和功的計算，知道水平使用滑輪組時克服摩擦力做的功為有用功是關鍵．