Question

如圖所示，物體G在拉力F的作用下作勻速直線運動，拉力所做的功是600J，物體向左移動了2m，滑輪組的機械效率是80%，求：
（1）額外功是多少？
（2）拉力F是多少？
（3）物體所受的摩擦力是多大？

Answer 1

分析：（1）拉力做功為總功，即W_總=600J．又由機械效率80%，可求出有用功，即拉動物體所做的功．
（2）當(dāng)滑輪組水平使用時，克服的就不是物體的重力，而是物體受到的摩擦力．
（3）物體作勻速直線運動，說明物體所受的是平衡力，即滑輪組對物體的拉力與物體所受摩擦力是大小相等的．

解答：解：
（1）已知總功和機械效率，則可根據(jù)公式W_有用=W_總?η先算出有用功，再由W_額外=W_總-W_有用算出額外功．
（2）從圖中可以看出有3段繩子在拉重物，故繩端移動距離S為3×2m=6m．再根據(jù)W_總=FS算出拉力大�。�
（3）因物體作勻速直線運動，說明物體所受的是平衡力，即滑輪組對物體的拉力與物體所受摩擦力是大小相等的．而滑輪組對物體的拉力做的功即有用功，故可由W_有用=F_物S_物物求出物體所受拉力大小，即摩擦力大�。�
故本題的解答過程為：
（1）W_有用=W_總?η=600J×80%=480J
W_額外=W_總-W_有用=600J-480J=120J
（2）∵有三段繩子在拉重物，∴繩端移動距離為S=3×2m=6m
故F=

W總

S

=

600J

6m

=100N
（3）滑輪組對物體的拉力F物=

W有用

S物

=

480J

2m

=240N
∵物體作勻速直線運動
∴F_摩=F_物=240N
答：（1）額外功是120J；（2）拉力為100N；（3）物體所受摩擦力為240N．

點評：滑輪組水平使用是課本中沒有的，但卻經(jīng)常在試卷中出現(xiàn)．要記住的是：滑輪組水平使用時，克服的就不是物體的重力，而是物體受到的摩擦力．其余與豎直使用是一樣的，手的拉力做的功仍是總功，物體被拉動仍是有用功．