Question

如圖所示，物體的重量為2.4×10⁴ N，物體在勻速運動時 受到的阻力是物體重量的，且滑輪組的機械效率是80%，拉力F的功率為150W，要把物體勻速拉動 1m求：
（1）F的大小；
（2）物體移動的速度；　　　　
（3）需要多長時間．

Answer 1

解：（1）物體勻速運動時受到的摩擦力：
f=G=×2.4×10⁴N=2400N；
繩子自由端移動的距離：
s=nL=3×1m=3m，
∵η====80%，
解得：F=1000N．
（2）繩子自由端移動的速度：
v_繩===0.15m/s，
物體移動的速度：
v_物=v_繩=×0.15m/s=0.05m/s．
（3）需要的時間：
t===20s．
答：（1）F的大小為1000N；
（2）物體移動的速度為0.05m/s；
（3）需要的時間為20s．
分析：（1）此滑輪組繩子的有效股數為3股，先根據題意求出摩擦力的大小，再根據拉力的功為總功，摩擦力的功為有用功，利用效率公式得出等式即可求出拉力的大��；
（2）已知拉力F的功率，根據P=Fv求出繩子自由端移動的速度，再根據物體移動的速度為繩子自由端移動速度的求出物體移動的速度；
（3）已知運動的距離和時間，根據速度公式的變形式求出需要的時間．
點評：本題綜合性較強而且難度較大，基本涵蓋了滑輪組和機械效率的所有知識點，所以要解答本題，需要基礎相當的扎實．本題需要注意的地方有：（1）滑輪組水平拉動重物時，機械受到的阻力變成是摩擦力，而不是重力．（2）滑輪組的題目出現了機械效率，不僅是做的功多了，用的力也大了．但不管有沒考慮機械效率，有幾段繩子在拉重物，繩端移動的距離都是物體移動距離的幾倍．