Question

如圖所示，物體的重量為2.4×10⁴ N，物體在勻速運(yùn)動(dòng)時(shí) 受到的阻力是物體重量的，且滑輪組的機(jī)械效率是80%，拉力F的功率為150W，要把物體勻速拉動(dòng) 1m求：
（1）F的大��；
（2）物體移動(dòng)的速度；　　　　
（3）需要多長時(shí)間．

Answer 1

解：（1）物體勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的摩擦力：
f=G=×2.4×10⁴N=2400N；
繩子自由端移動(dòng)的距離：
s=nL=3×1m=3m，
∵η====80%，
解得：F=1000N．
（2）繩子自由端移動(dòng)的速度：
v_繩===0.15m/s，
物體移動(dòng)的速度：
v_物=v_繩=×0.15m/s=0.05m/s．
（3）需要的時(shí)間：
t===20s．
答：（1）F的大小為1000N；
（2）物體移動(dòng)的速度為0.05m/s；
（3）需要的時(shí)間為20s．
分析：（1）此滑輪組繩子的有效股數(shù)為3股，先根據(jù)題意求出摩擦力的大小，再根據(jù)拉力的功為總功，摩擦力的功為有用功，利用效率公式得出等式即可求出拉力的大��；
（2）已知拉力F的功率，根據(jù)P=Fv求出繩子自由端移動(dòng)的速度，再根據(jù)物體移動(dòng)的速度為繩子自由端移動(dòng)速度的求出物體移動(dòng)的速度；
（3）已知運(yùn)動(dòng)的距離和時(shí)間，根據(jù)速度公式的變形式求出需要的時(shí)間．
點(diǎn)評：本題綜合性較強(qiáng)而且難度較大，基本涵蓋了滑輪組和機(jī)械效率的所有知識(shí)點(diǎn)，所以要解答本題，需要基礎(chǔ)相當(dāng)?shù)脑鷮?shí)．本題需要注意的地方有：（1）滑輪組水平拉動(dòng)重物時(shí)，機(jī)械受到的阻力變成是摩擦力，而不是重力．（2）滑輪組的題目出現(xiàn)了機(jī)械效率，不僅是做的功多了，用的力也大了．但不管有沒考慮機(jī)械效率，有幾段繩子在拉重物，繩端移動(dòng)的距離都是物體移動(dòng)距離的幾倍．