如图所示,在拉力F的作用下,重80N的物块A正以0.2m/s的速度在水平面上做匀速直线运动,此时弹簧测力计的示数为20N,该装置的机械效率为80%,则:拉力F的大小为________N;拉力F做功的功率为________W.
试题答案
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试题解析
由图知,这是一个滑轮组,物体A做匀速直线运动,则A受到的拉力FA就是弹簧测力计的示数,计算物体A在1s内行驶的距离s,则绳子自由端下移的距离为0.5s,拉力FA的做的功为有用功,绳子自由端拉力F做的功为总功,分别求出有用功和总功,根据机械效率求出F,根据功率的另一种表达式求出F做功的功率.
解答:由题知:vA=0.2m/s,FA=20N,η=80%
(1)物体A在1s内移动的距离为sA=vAt=0.2m/s×1s=0.2m
绳子自由端移动的距离为s=0.5sA=0.1m
由η=得:
(2)当物体A以0.2m/s的速度运动时,绳子自由端以0.1m/s的速度运动,
所以P=Fv=50N×0.1m/s=5W.
故答案为:50N;5W
点评:此题中需明确什么力做有用功,什么力做总功,物体移动距离、速度与绳子自由端移动距离、速度间的关系.这是解题的关键与是难点.运动时间可以设出来,不影响结果.
