题目

如图所示，小明用4N的拉力，5s内将重为20N的物体A在水平桌面上匀速移动了0.5m．已知物体A在桌面上运动时受到的摩擦阻力f是物重G的0.3倍．求：

（1）拉力F的功率．
（2）滑轮组的机械效率．
（3）若克服摩擦及绳重所做的额外功为0.5J，动滑轮重多少牛？

提问时间：2020-06-22

答案

已知：拉力F=4N，时间t=5s，物重G=20N，物体移动距离s′=0.5m，克服摩擦及绳重所做的额外功为W_额1=0.5J
求：（1）拉力F的功率P=？；（2）滑轮组的机械效率η=？；（3）动滑轮重G_动=？
（1）由图可知，绳子自由端移动的距离s=2s′=2×0.5m=1m，
拉力做的总功W_总=Fs=4N×1m=4J，
功率P=

W总

t

=

4J

5s

=0.8W；
（2）由题意可知，物体A受到的摩擦力：f=0.3G=0.3×20N=6N，
克服摩擦力做的有用功W_有用=fs′=6N×0.5m=3J，
滑轮组的机械效率：η=

W有用

W总

×100%=

3J

4J

×100%=75%；
（3）∵W_总=W_有﹢W_额1﹢W_额2，
∴克服动滑轮重做的额外功W_额2=W_总-W_有用-W_额1=4J-3J-0.5J=0.5J，
∵W=G_动s′
∴动滑轮重G_动=

W额2

s′

=

0.5J

0.5m

=1N．
答：（1）拉力F的功率为0.8W；
（2）滑轮组的机械效率为75%；
（3）动滑轮重为1N．