如图所示,小明用4N的拉力,5s内将重为20N的物体A在水平桌面上匀速移动了0.5m.已知物体A在桌面上运动时受到的摩擦阻力f是物重G的0.3倍.求: (1)拉力F的功率. (2)滑轮组的机械效率

如图所示,小明用4N的拉力,5s内将重为20N的物体A在水平桌面上匀速移动了0.5m.已知物体A在桌面上运动时受到的摩擦阻力f是物重G的0.3倍.求: (1)拉力F的功率. (2)滑轮组的机械效率

题目
如图所示,小明用4N的拉力,5s内将重为20N的物体A在水平桌面上匀速移动了0.5m.已知物体A在桌面上运动时受到的摩擦阻力f是物重G的0.3倍.求:

(1)拉力F的功率.
(2)滑轮组的机械效率.
(3)若克服摩擦及绳重所做的额外功为0.5J,动滑轮重多少牛?
答案
已知:拉力F=4N,时间t=5s,物重G=20N,物体移动距离s′=0.5m,克服摩擦及绳重所做的额外功为W额1=0.5J
求:(1)拉力F的功率P=?;(2)滑轮组的机械效率η=?;(3)动滑轮重G=?
(1)由图可知,绳子自由端移动的距离s=2s′=2×0.5m=1m,
拉力做的总功W=Fs=4N×1m=4J,
功率P=
W
t
=
4J
5s
=0.8W;
(2)由题意可知,物体A受到的摩擦力:f=0.3G=0.3×20N=6N,
克服摩擦力做的有用功W有用=fs′=6N×0.5m=3J,
滑轮组的机械效率:η=
W有用
W
×100%=
3J
4J
×100%=75%;
(3)∵W=W﹢W额1﹢W额2
∴克服动滑轮重做的额外功W额2=W-W有用-W额1=4J-3J-0.5J=0.5J,
∵W=Gs′
∴动滑轮重G=
W额2
s′
=
0.5J
0.5m
=1N.
答:(1)拉力F的功率为0.8W;
(2)滑轮组的机械效率为75%;
(3)动滑轮重为1N.
举一反三
已知函数f(x)=x,g(x)=alnx,a∈R.若曲线y=f(x)与曲线y=g(x)相交,且在交点处有相同的切线,求a的值和该切线方程.
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