Question

【题目】如图所示，置于水平桌面上的物体 A 的质量为90kg，悬挂在滑轮组下的物体 B 的质量为60kg。在物体 B 的作用下， A 恰能沿水平桌面向左做匀速直线运动。现用水平向右的力 F 1 拉动物体 A 以0.2m/s的速度沿桌面水平向右做匀速直线运动，在此过程中，物体 A 通过绳子拉动滑轮组的力为 T 1 ， T 1 提升物体 B 的机械效率为 η 1 。当用此装置以相同的速度提升物体 C 时，水平向右拉物体 A 的力为 F 2 ，物体 A 通过绳子拉动滑轮组的力为 T 2 ， T 2 提升物体 C 的机械效率为 η 2 。已知 η 1 : η 2 =16:15， T 1 : T 2 =5:4，不计绳重及滑轮的摩擦，则拉力 F 2 的功率为 W。（g取10N/kg）

Answer 1

【答案】90

【解析】，

而T1：T2=5：4，即，

解得： ；

而mB=60kg，

则物体B的重力为：GB=mBg=60kg×10N/kg=600N，

因此物体C的重力为：GC=×600N=450N；

而==，

解得动滑轮的重力为：G轮=150N；

∴A与桌面间的滑动摩擦力为：f=1/3（GB+G轮）=1/3×（600N+150N）=250N．

以物体A为研究对象进行受力分析，如图所示：

而T2=1/3（GC+G轮）=1/3×（450N+150N）=200N，

∴拉力F2的大小为：F2=T2+f=200N+250N=450N，

∵v=0.2m/s，

∴拉力F2的功率为：P2=F2v=450N×0.2m/s=90W．