Question

如图所示，物体重100N，当它沿水平面运动时受到的摩擦力大小为50N，用滑轮组使物体沿水平面以0.2m/s的速度匀速运动20s．若绳重、滑轮重及滑轮轴的摩擦均可忽略，则水平拉力F的大小为

 

，拉力做的功为

 

J，功率为

 

W．如果滑轮组的机械效率为80%，则拉力做功的功率为

 

W．

Answer 1

分析：由物体的速度和运动的时间可由s=vt计算出物体移动的距离，由承担拉力的绳子股数可得出绳子头移动的距离s′和拉绳子的力F′，由W=Fs′计算拉绳子的力做的功，若知道机械效率，可由机械效率的公式计算出总功，由功率公式计算功率．

解答：解：拉物体的力由三根绳子承担，故拉力F=

1

3

f=

1

3

×50N=

50

3

N≈16.67N，
物体移动的距离s=vt=0.2m/s×20s=4m，
绳子头移动的距离s′=3s=3×4m=12m，
W=Fs′=

50

3

N×12m=200J，
功率P=

W

t

=

200J

20s

=10W，
如果滑轮组的机械效率为80%，则总功W′=

W

η

=

200J

80%

=250J，
此时的拉力的功率P′=

W′

t

=

250J

20s

=12.5W．
故本题答案为：16.67N；200；10；12.5．

点评：本题考查了滑轮组的功、功率、机械效率的计算．由于本题中相同的物理量较多，要用不同的上标表示清楚，并且要考虑理想情况和实际情况下的功率计算．