Question

7．河北奧體中心建設(shè)已經(jīng)進(jìn)行了三年多，降雨015年年底完工．目前各比賽場(chǎng)館正在緊張的建設(shè)中．某場(chǎng)館建設(shè)工地上，建筑工人用如圖所示的滑輪組將重4000N的物體M以0.2m/s的速度沿水平方向榆樹(shù)向前拉動(dòng)5m，拉力F大小為500N，物體M與地面間的滑動(dòng)摩擦力大小是物體M重力的0.2倍．求．
（1）物體M與地面間的滑動(dòng)摩擦力大小是多少？
（2）該滑輪組的機(jī)械效率是多少？
（3）拉力F做功的功率是多少？

Answer 1

分析 （1）根據(jù)滑動(dòng)摩擦力與物重的關(guān)系即可求出；
（2）由圖示可知，滑輪組承重繩子的股數(shù)n=2，根據(jù)η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}(cāng)}$=$\frac{fs}{F×ns}$=$\frac{f}{nF}$計(jì)算滑輪組的機(jī)械效率；
（3）根據(jù)W=Fs求出拉力做的功，由速度的變形公式求出時(shí)間，然后根據(jù)P=$\frac{W}{t}$計(jì)算拉力的功率．

解答 解：（1）因?yàn)槲矬wM與地面間的滑動(dòng)摩擦力大小是物體M重力的0.2倍，所以f=0.2G=0.2×4000N=800N；
（2）滑輪組的機(jī)械效率：η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}(cāng)}$×100%=$\frac{fs}{F×ns}$×100%=$\frac{f}{nF}$×100%=$\frac{800N}{2×500N}$×100%=80%；
（3）拉力做的功：W=F×2s=500N×2×5m=5000J，
由v=$\frac{s}{t}$可得：t=$\frac{s}{v}$=$\frac{5m}{0.2m/s}$=25s；
拉力的功率：P=$\frac{W}{t}$=$\frac{5000J}{25s}$=200W．
答：（1）物體M與地面間的滑動(dòng)摩擦力大小是800N；
（2）滑輪組的機(jī)械效率是80%；
（3）拉力F做功的功率是200W．

點(diǎn)評(píng) 本題考查摩擦力、機(jī)械效率以及功率的計(jì)算，關(guān)鍵是公式及其變形的靈活運(yùn)用，難點(diǎn)是對(duì)動(dòng)滑輪上繩子段數(shù)的判斷．