Question

（2013?丹東一模）如圖甲所示，重為16N的物體A在拉力F的作用下，5s內(nèi)勻速運(yùn)動了0.5m．拉力做的功隨時間變化的圖象如圖乙所示．物體A在水平桌面上運(yùn)動時受到的摩擦阻力為物重G的0.25倍．求：
（1）拉力F的功率．
（2）拉力F的大�。�
（3）此滑輪組的機(jī)械效率．

Answer 1

分析：（1）由圖象求出5s內(nèi)拉力的功，然后由功率公式求出拉力的功率．
（2）由速度公式求出物體的速度，由滑輪組公式求出拉力移動的速度，
功率P=

W

t

=

Fs

t

=Fv，由P=Fv的變形公式求出拉力的大�。�
（3）求出5s內(nèi)的有用功，然后由效率公式求出滑輪組的效率．

解答：解：（1）由圖乙所示圖象可知，在t=5s內(nèi)拉力做的功W=2.5J，
則拉力的功率P=

W

t

=

2.5J

5s

=0.5W；
（2）物體的速度v_A=

s

t

=

0.5m

5s

=0.1m/s，
由圖示可知，滑輪組承重繩子的股數(shù)n=2，
繩子自由端（拉力移動的）速度v=nv_A=2×0.1m/s=0.2m/s，
∵P=Fv，∴拉力F=

P

v

=

0.5W

0.2m/s

=2.5N；
（3）物體受到的摩擦力f=0.25G=0.25×16N=4N，
物體勻速運(yùn)動，5s內(nèi)做的有用功W_有=fs=4N×0.5m=2J，
滑輪組的效率η=

W有

W

=

2J

2.5J

=80%；
答：（1）拉力F的功率為0.5W．
（2）拉力F的大小為2.5N．
（3）此滑輪組的機(jī)械效率為80%．

點(diǎn)評：本題考查了求功率、拉力大小、滑輪組效率等問題，由一定難度；由圖象求出功與所對應(yīng)的時間，應(yīng)用功率公式可以求出功率；求拉力大小時要注意公式P=Fv的應(yīng)用．