Question

8．如圖所示，小明用4N的拉力，5s內(nèi)將重為20N的物體A在水平桌面上勻速移動了0.5m．已知物體A在桌面上運動時受到的摩擦阻力f是物重G的0.3倍．則拉力F的功率是0.8 W，滑輪組的機械效率是75%．若不計摩擦及繩重，動滑輪重是2N．

Answer 1

分析 （1）由圖可知滑輪組繩子的有效股數(shù)，根據(jù)s=ns′求出繩端移動的距離，根據(jù)W=Fs求出拉力做的總功，根據(jù)P=$\frac{W}{t}$求出拉力的功率；
（2）根據(jù)題意求出物體A在桌面上運動時受到的摩擦阻力，克服摩擦力做的功為有用功，根據(jù)W=fs′求出有用功，根據(jù)η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%求出機械效率；
（3）根據(jù)W_總=W_有+W_額求出克服動滑輪重做的額外功，根據(jù)W=G_動s′求出動滑輪重．

解答 解：（1）由圖可知，n=2，則繩子自由端移動的距離：
s=ns′=2×0.5m=1m，
拉力做的總功：
W_總=Fs=4N×1m=4J，
拉力的功率：
P=$\frac{{W}_{總}}{t}$=$\frac{4J}{5s}$=0.8W；
（2）由題意可知，物體A受到的摩擦力：
f=0.3G=0.3×20N=6N，
克服摩擦力做的有用功：
W_有=fs′=6N×0.5m=3J，
滑輪組的機械效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{3J}{4J}$×100%=75%；
（3）克服動滑輪重做的額外功：
W_額=W_總-W_有=4J-3J=1J，
動滑輪重：
G_動=$\frac{{W}_{額}}{s′}$=$\frac{1J}{0.5m}$=2N．
故答案為：0.8；75%；2．

點評 本題考查了功、功率、機械效率、摩擦力的計算，明確有用功和總功以及它們與額外功之間的關(guān)系是關(guān)鍵．