Question

【題目】如圖所示，置于水平桌面上的物體 A 的質(zhì)量為90kg，懸掛在滑輪組下的物體 B 的質(zhì)量為60kg。在物體 B 的作用下， A 恰能沿水平桌面向左做勻速直線運(yùn)動(dòng)。現(xiàn)用水平向右的力 F 1 拉動(dòng)物體 A 以0.2m/s的速度沿桌面水平向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在此過程中，物體 A 通過繩子拉動(dòng)滑輪組的力為 T 1 ， T 1 提升物體 B 的機(jī)械效率為 η 1 。當(dāng)用此裝置以相同的速度提升物體 C 時(shí)，水平向右拉物體 A 的力為 F 2 ，物體 A 通過繩子拉動(dòng)滑輪組的力為 T 2 ， T 2 提升物體 C 的機(jī)械效率為 η 2 。已知 η 1 : η 2 =16:15， T 1 : T 2 =5:4，不計(jì)繩重及滑輪的摩擦，則拉力 F 2 的功率為 W。（g取10N/kg）

Answer 1

【答案】90

【解析】，

而T1：T2=5：4，即，

解得： ；

而mB=60kg，

則物體B的重力為：GB=mBg=60kg×10N/kg=600N，

因此物體C的重力為：GC=×600N=450N；

而==，

解得動(dòng)滑輪的重力為：G輪=150N；

∴A與桌面間的滑動(dòng)摩擦力為：f=1/3（GB+G輪）=1/3×（600N+150N）=250N．

以物體A為研究對象進(jìn)行受力分析，如圖所示：

而T2=1/3（GC+G輪）=1/3×（450N+150N）=200N，

∴拉力F2的大小為：F2=T2+f=200N+250N=450N，

∵v=0.2m/s，

∴拉力F2的功率為：P2=F2v=450N×0.2m/s=90W．