Question

【题目】如图甲所示，用一只动滑轮拉着物体A以0.5m/s的速度在水平面上作匀速直线运动，物体A重为20N，受到的摩擦力是重物的0.2倍，拉力做的功W随时间t的变化图象如图乙所示，不计滑轮重力．求：

（1）物体A受到的摩擦力大小；

（2）拉力F的功率；

（3）拉力F的大小；

（4）滑轮的机械效率．

Answer 1

【答案】（1）物体A受到的摩擦力大小4N；

（2）拉力F的功率2.5W；

（3）拉力F的大小2.5N；

（4）滑轮的机械效率80%．

【解析】

试题分析：（1）由摩擦力是重物的0.2倍计算A受到的摩擦力；

（2）由图象读出拉物体A做匀速直线运动过程中某一时间内的功，由P=计算拉力F的功率；

（3）由v=nvA计算绳子自由端速度，由P===Fv计算拉力F的大小；

（4）由η===计算滑轮的机械效率．

解：

（1）物体A重为20N，受到的摩擦力是重物的0.2倍，

所以摩擦力：f=0.2G=0.2×20N=4N；

（2）由图象可知，拉物体A的时间为4s时，拉力做功为10J，所以拉力F的功率：

P===2.5W；

（3）通过动滑轮绳子段数n=2，所以计算绳子自由端速度v=nvA=2×0.5m/s=1m/s，

由P===Fv可得拉力F的大小：

F===2.5N；

（4）滑轮的机械效率：

η=×100%=×100%=×100%=×100%=80%．

答：（1）物体A受到的摩擦力大小4N；

（2）拉力F的功率2.5W；

（3）拉力F的大小2.5N；

（4）滑轮的机械效率80%．