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
题目
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?
答案
(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===100N(3)滑轮组对物体的拉力
F物===240N∵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.
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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