Question

15．如图所示，一重为50N的物体A在5N的拉力作用下以0.1m/s的速度在水平地面上匀速向左运动，已知该滑轮组的机械效率为80%，则拉力F的功率为1.5W，水平地面对物体A的摩擦力为12N．

Answer 1

分析 （1）由图可知滑轮组绳子的有效股数，根据v_绳=nv_物求出绳端移动的速度，根据P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv求出拉力F的功率；
（2）水平方向使用滑轮组时，克服摩擦力做的功为有用功，根据滑轮组的机械效率η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$=$\frac{f{s}_{物}}{F{s}_{绳}}$=$\frac{f{s}_{物}}{Fn{s}_{物}}$=$\frac{f}{nF}$求出摩擦力的大小．

解答 解：（1）由图可知，n=3，则绳端移动的速度：
v_绳=nv_物=3×0.1m/s=0.3m/s，
拉力F的功率：
P=Fv_绳=5N×0.3m/s=1.5W；
（2）水平方向使用滑轮组时，克服摩擦力做的功为有用功，
则滑轮组的机械效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$=$\frac{f{s}_{物}}{F{s}_{绳}}$=$\frac{f{s}_{物}}{Fn{s}_{物}}$=$\frac{f}{nF}$，
所以摩擦力的大小：
f=nFη=3×5N×80%=12N．
故答案为：1.5；12．

点评 本题考查了功率公式和滑轮组机械效率公式的灵活运用，要注意水平方向使用滑轮组时克服摩擦力做的功为有用功．