如图所示,物体G在拉力F的作用下作匀速直线运动,拉力所做的功是600J,物体向左移动了2m,滑轮组的机械效率是80%,求: (1)额外功是多少? (2)拉力F是多少? (3)物体所受的摩擦力
问题描述:
如图所示,物体G在拉力F的作用下作匀速直线运动,拉力所做的功是600J,物体向左移动了2m,滑轮组的机械效率是80%,求:
(1)额外功是多少?
(2)拉力F是多少?
(3)物体所受的摩擦力是多大?
答
(1)已知总功和机械效率,则可根据公式W有用=W总•η先算出有用功,再由W额外=W总-W有用算出额外功.
(2)从图中可以看出有3段绳子在拉重物,故绳端移动距离S为3×2m=6m.再根据W总=FS算出拉力大小.
(3)因物体作匀速直线运动,说明物体所受的是平衡力,即滑轮组对物体的拉力与物体所受摩擦力是大小相等的.而滑轮组对物体的拉力做的功即有用功,故可由W有用=F物S物物求出物体所受拉力大小,即摩擦力大小.
故本题的解答过程为:
(1)W有用=W总•η=600J×80%=480J
W额外=W总-W有用=600J-480J=120J
(2)∵有三段绳子在拉重物,∴绳端移动距离为S=3×2m=6m
故F=
=W总 S
=100N600J 6m
(3)滑轮组对物体的拉力F物=
=W有用 S物
=240N480J 2m
∵物体作匀速直线运动
∴F摩=F物=240N
答:(1)额外功是120J;(2)拉力为100N;(3)物体所受摩擦力为240N.