Question

如图所示，物体的重量为2.4×10⁴ N，物体在匀速运动时 受到的阻力是物体重量的

1

10

，且滑轮组的机械效率是80%，拉力F的功率为150W，要把物体匀速拉动 1m求：
（1）F的大小；
（2）物体移动的速度；        
（3）需要多长时间．

Answer 1

分析：（1）此滑轮组绳子的有效股数为3股，先根据题意求出摩擦力的大小，再根据拉力的功为总功，摩擦力的功为有用功，利用效率公式得出等式即可求出拉力的大小；
（2）已知拉力F的功率，根据P=Fv求出绳子自由端移动的速度，再根据物体移动的速度为绳子自由端移动速度的

1

n

求出物体移动的速度；
（3）已知运动的距离和时间，根据速度公式的变形式求出需要的时间．

解答：解：（1）物体匀速运动时受到的摩擦力：
f=

1

10

G=

1

10

×2.4×10⁴N=2400N；
绳子自由端移动的距离：
s=nL=3×1m=3m，
∵η=

W有

W总

=

fL

Fs

=

2400N×1m

F×3m

=80%，
解得：F=1000N．
（2）绳子自由端移动的速度：
v_绳=

P

F

=

150W

1000N

=0.15m/s，
物体移动的速度：
v_物=

1

n

v_绳=

1

n

×0.15m/s=0.05m/s．
（3）需要的时间：
t=

s

v物

=

1m

0.05m/s

=20s．
答：（1）F的大小为1000N；
（2）物体移动的速度为0.05m/s；        
（3）需要的时间为20s．

点评：本题综合性较强而且难度较大，基本涵盖了滑轮组和机械效率的所有知识点，所以要解答本题，需要基础相当的扎实．本题需要注意的地方有：（1）滑轮组水平拉动重物时，机械受到的阻力变成是摩擦力，而不是重力．（2）滑轮组的题目出现了机械效率，不仅是做的功多了，用的力也大了．但不管有没考虑机械效率，有几段绳子在拉重物，绳端移动的距离都是物体移动距离的几倍．