Question

如图，要把一个质量是450kg的贵重物品A沿水平地面移动100m，工人把它放在一个质量是50kg的木板B上，然后用400N的水平拉力将木板B沿直线匀速拉动，直至终点。

（注：滑动摩擦力的大小与压力的大小成正比）

（1）在匀速拉动B的过程中，A、B之间的摩擦力是     N。

（2）计算拉力做的总功是多少焦耳？

（3）在拉力做功的过程中，机械效率是多少？

 

Answer 1

（1）0

（2）W_总=FS=400N×100m=4×10⁴J

（3）解法一：

水平拉力可以分成两个成分，即拉动A的拉力和拉动B的拉力

拉动A的拉力：F_A= 9/10×400N = 360 N┉┉┉┉1分

拉动A做有用功：W_有用 = F_A S = 360 N×100m = 3.6×10⁴J┉┉┉┉1分

机械效率：η= W_有用/ W_总= 3.6×10⁴J /（4×10⁴J）=90%┉┉┉┉┉1分

解法二：

    因为：η= W_有用/ W_总 = （F_AS）/ （FS）= F_A / F=f _A / f ┉┉2分

      又因为摩擦力与压力成正比，所以：

                 η= f _A / f = G _A /G = m _A /m  =450kg/500kg = 90%┉1分

解法三：

           因为：η= W_有用/ W_总 = （F_AS）/ （FS）= F_A / F┉┉2分

               根据提示，拉动A所用拉力在总拉力中所占的比例等于A的重量在总重量中所占的比例，所以：

                η= G _A /G = m _A /m=90%        ┉┉┉┉┉┉1分

解析:略