试题

（2005·山西）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）额外功时多少？
（2）拉力F是多少？
（3）物体所受的摩擦力是多大？

解：
（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=

W总

S

=

600J

6m

=100N
（3）滑轮组对物体的拉力F物=

W有用

S物

=

480J

2m

=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．
解：
（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=

W总

S

=

600J

6m

=100N
（3）滑轮组对物体的拉力F物=

W有用

S物

=

480J

2m

=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．