Question

如圖所示是搬運工人用滑輪組將倉庫中的貨物沿水平軌道拉出的示意圖．已知貨物的質量為600kg，所受軌道的摩擦力為其重力的0.1倍，滑輪組的機械效率為75%．若人以0.5m/s的速度勻速前行，經過100s將貨物拉出倉庫，g取10N/kg，在此過程中，人做的有用功為

1.5×10⁴

J，人的拉力為

400

N，人的拉力的功率為

200

W．

Answer 1

分析：由圖知，滑輪組n=2，
（1）知道人的移動速度和移動的時間，利用速度公式求人移動的距離（拉力移動的距離）s，根據s=2s′求貨物移動的距離s′；知道貨物的質量，利用重力公式求貨物重，求出貨物受到的摩擦力；再利用W=fs′求人做的有用功；
（2）求出了有用功，知道滑輪組的機械效率，利用效率公式求人做的總功，再根據W=Fs求拉力大�。�
（3）知道做功時間，利用功率公式求人拉力的功率．

解答：解：（1）人移動的距離：s=vt=0.5m/s×100s=50m，
∵使用該滑輪組，n=2，
∴貨物移動的距離：s′=

1

2

s=

1

2

×50m=25m，
貨物重：G=mg=600kg×10N/kg=6000N，
∵貨物受到的摩擦力為其重力的0.1倍，
∴貨物受到的摩擦力：f=0.1G=0.1×6000N=600N，
人做的有用功：
W_有用=fs′=600N×25m=1.5×10⁴J；
（2）∵η=

W有用

W總

×100%，
∴W_總=

W有用

η

=

1.5×104J

75%

=2×10⁴J，
又∵W_總=Fs，
∴拉力大�。�
F=

W總

s

=

2×104J

50m

=400N；
（3）拉力做功功率：
P=

W總

t

=

2×104J

100s

=200W．
故答案為：1.5×10⁴；400；200．

點評：本題考查了重力的計算、功的計算、功率的計算、機械效率的計算，本題關鍵：一是使用滑輪組n的確定（從動滑輪上直接引出的繩子股數），二是本題有用功不是提升重物做功，而是克服摩擦做功．