Question

14．用如圖所示的動滑輪拉重為400N的物體在水平面上以0.1m/s的速度向右作勻速直線運動，繩子自由端的拉力為75N，動滑輪的機械效率為80%，求：
（1）在5s內(nèi)繩子自由端的拉力所做的功．
（2）物體與水平面間的摩擦力為多大．

Answer 1

分析 （1）求出繩子自由端移動的距離，根據(jù)W=Fs求出拉力所做的功；
（2）根據(jù)機械效率求出有用功，從而可根據(jù)W有用=fL求出摩擦力的大�。�

解答 解：（1）因為是動滑輪，所以s=2L，時間相同，v=2v_物=2×0.1m/s=0.2m/s；
由v=$\frac{s}{t}$得，繩端移動的距離：
s=vt=0.2m/s×5s=1m；
則拉力做的功：
W_總=Fs=75N×1m=75J；
（2）由η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$可得：
W_有用=ηW_總=80%×75J=60J；
物體前進的距離：
L=v_物t=0.1m/s×5s=0.5m
由W_有用=fL知：
f=$\frac{{W}_{有用}}{L}$=$\frac{60J}{0.5m}$=120N．
答：（1）在5s內(nèi)繩子自由端的拉力所做的功為75J．
（2）物體與水平面間的摩擦力為120N．

點評 本題是有關機械效率的計算問題，知道有用功是克服摩擦力所做的功是解決問題的關鍵．