如图是在水平面上移动重物的装置，若物重为600N，在阻力为重力的0.2倍时，匀速移动物体，使其以2m/s的速度前进，经过5s，试求：（1）若不计滑轮重及摩擦，求拉力的大小以及做的功．（2

Question

如图是在水平面上移动重物的装置，若物重为600N，在阻力为重力的0.2倍时，匀速移动物体，使其以2m/s的速度前进，经过5s，试求：
（1）若不计滑轮重及摩擦，求拉力的大小以及做的功．
（2）若效率为50%，求拉力F的大小及功率．

Answer 1

（1）物体受的阻力f=0.2G=0.2×600N=120N，
物体做匀速运动，所以对物体的拉力和阻力是平衡力，大小相等，所以对物体的拉力F=f=120N，
绳子自由端的拉力F′=(1)/(3)F=(1)/(3)×120N=40N；
∵v=(s)/(t)，
∴物体移动距离s=vt=2m/s×5s=10m，
拉力移动距离s′=3s=3×10m=30m，
拉力做的功W=F′s′=40N×30m=1200J；
（2）∵η=(W有用)/(W总)=(fs)/(F3s)=(f)/(3F)
∴绳子自由端的拉力F″=(f)/(3η)=(120N)/(3×50%)=80N；
拉力移动速度v=3v_物=3×2m/s=6m/s，
拉力的功率P=(W)/(t)=(F″s)/(t)=F″v=80N×6m/s=480W．
答：（1）拉力的大小为120N；拉力做的功为1200J；
（2）拉力F的大小为80N；
拉力的功率为480W．