Question

如图所示，是一个从隧道中运矿石的装置图，用滑轮组拉着重800N的货车A在50s内沿水平方向匀速运动10m，货车受到的摩擦力是车重的0.2倍．滑轮组绳子自由端拉力F做的功为2000J．求：
（1）滑轮组绳子自由端拉力F的功率；
（2）货车A受到绳子的水平拉力F₁；
（3）滑轮组的机械效率．

Answer 1

已知：拉力F做的功为W_总=2000J，G=800N，t=50s，s=10m，
求：（1）拉力F的功率P=？；（2）货车A受到绳子的水平拉力F₁=？；（3）滑轮组的机械效率η=？
解：（1）拉力F的功率：
P===40W；
（2）货车受的摩擦力f=0.2G=0.2×800N=160N，
因为货车做的是匀速直线运动，所以它受的拉力和摩擦力是一对平衡力，大小相等，所以货车受到绳子的水平拉力F₁=f=160N；
（3）拉力做的有用功W_有用=fs=160N×10m=1600J，
滑轮组的机械效率：
η=×100%=×100%=80%．
答：（1）拉力的功率为40W；
（2）货车A受到绳子的水平拉力为160N；
（3）滑轮组的机械效率为80%．
分析：（1）根据公式P=求出拉力的功率；
（2）求出货车受的摩擦力f=0.2G，因为货车做的是匀速直线运动，所以它受的拉力和摩擦力是一对平衡力，大小相等；
（3）拉力克服货车摩擦力做的功为有用功，根据W=fs求出有用功，根据η=×100%求出机械效率．
点评：此题主要考查的是学生对功率、有用功、机械效率、拉力计算公式的理解和掌握，知识点较多，但都是基础性题目．