Question

初二物理题机械功

如图所示，用力F拉400 N的物体在水平地面上做匀速直线运动，重物以10 cm/s的速度移动，物体与地面间的摩擦力是物重的0.2倍，若不计滑轮的重及滑轮与绳的摩擦，则（1）弹簧秤的示数为多大？拉力的功率为多大？（2）若考虑滑轮的重及滑轮与绳的摩擦，实际拉绳子的力为32 N，则滑轮组的机械效率为多大？

Answer 1

根据题意可以求出摩擦力是80N
分析图中滑轮组可知，F拉=f/4=20N（四段绳子分力）
重物的速度是10cm/s
所以绳子自由端的速度就为40cm/s=0.4m/s
那么P=W/t=FS/t=FV=20*0.4=8W

机械效率=有用功/总工
=fS（重物运动的路程）/FS（滑轮运动的路程）=fS/4FS=80/128=62.5%

Answer 2

将重物与动滑轮视为整体，则它们由四段绳子向右拉，轮、绳间无摩擦，所以每段绳子上力相等均为F，4F=400*0.2，F=20N。 重物速度0.1m/s，拉动重物的力为400*0.2=80N,P=80*0.1=8W。（2）拉力计的速度为0.1*4=0.4m/s.P拉=0.4*32=12.8W。机械效率=8/12.8=20/32=5/8

Answer 3

解：
（1）物体所受重力 F1=400 N, 莫测因子 u=0.2
物体所受摩擦力 f=u*F1=80 N
物体作匀速运动，所以它所受的拉力大小等于摩擦力大小。由图可知，物体所受拉力 是 拉力F 的4倍，即 f=4F.
所以弹簧秤的示数为：F=f/4=20 N
(2)依题意，F=32 N.
η=w有╱w总=20*s/(32*s)=62.5%