某海港工人常用如图所示的滑轮组移动货物(已知图甲、图乙两滑轮组虚线框部分完全相同).现用图甲滑轮组拉着重4000N的集装箱,沿水平方向匀速运动40m,用时80s,钢绳自由端的拉力F做的功为16000J,此时该滑轮组的机械效率为75%(不计绳重及滑轮摩擦).求:
(1)绳自由端移动的速度;
(2)集装箱受到的摩擦力
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答案解析
分析:
(1)根据s=2h求出拉力移动距离,根据v=$\frac {s}{t}$求出绳子自由端移动速度;
(2)根据η=$\frac {W_有用}{W_总}$求出克服摩擦力做的有用功,根据W=fs求出摩擦力的大小.
解答:
解:(1)绳子移动距离s=2×40m=80m,
绳子自由端移动速度:v=$\frac {s}{t}$=$\frac {80m}{80s}$=1m/s;
(2)∵η=$\frac {W_有用}{W_总}$,
∴W_有用=η×W_总=16000J×75%=l2000J,
此题中拉动箱子时,克服摩擦力做的功为有用功,
∵W_有用=fs,
∴摩擦力:f=$\frac {W_有用}{h}$=$\frac {12000J}{40m}$=300N.
点评:
此题主要考查的是学生对速度、有用功、摩擦力的计算以及对滑轮组机械效率大小的分析的理解和掌握,难度不大.