Question

5．如图所示，要把一个质量是450kg的贵重物品A沿水平地面移动100m，为保护该物品，工人把它放在一个质量是50kg的木板B上，然后用了F=400N的水平拉力将木板B沿直线匀速拉动，直至终点．（提示：滑动摩擦力的大小与压力的大小成正比）
（1）在匀速拉动B的过程中，A、B之间的摩擦力是多少？
（2）计算拉力F做的总功是多少焦耳？
（3）在拉力F做功的过程中，机械效率是多少？

Answer 1

分析 （1）AB匀速运动，AB未发生相对滑动或相对运动趋势，故AB间无摩擦力
（2）根据拉力做功为W=Fs可知
（3）摩擦力与物体的重力大小成正比，效率为有用功与总功的比值

解答 解：（1）AB匀速运动，AB未发生相对滑动或相对运动趋势，故AB间无摩擦力，摩擦力为0
（2）拉力做功为W_总=FS=400×100=4×10⁴（J）
（3）滑动摩擦力的大小与压力的大小成正比，$η=\frac{{F}_{A}S}{FS}=\frac{{f}_{A}S}{fS}=\frac{450}{500}=90%$
答：（1）在匀速拉动B的过程中，A、B之间的摩擦力是0
（2）计算拉力F做的总功是4×10⁴ J
（3）在拉力F做功的过程中，机械效率是90%

点评 本题主要考查了摩擦力存在的条件及有用功的计算，抓住做的功转化为金属和木板即可