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如图,要把一个质量是450kg的贵重物品A沿水平地面移动100m,工人把它放在一...

如图,要把一个质量是450kg的贵重物品A沿水平地面移动100m,工人把它放在一个质量是50kg的木板B上,然后用400N的水平拉力将木板B沿直线匀速拉动,直至终点.(注:滑动摩擦力的大小与压力的大小成正比)
(1)在匀速拉动B的过程中,A、B之间的摩擦力是______N.
(2)计算拉力做的总功是多少焦耳?
(3)在拉力做功的过程中,机械效率是多少?

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(1)两个物体必须满足以下三点才会产生摩擦力:①相互接触、挤压;②接触面粗糙;③发生相对运动或具有相对运动的趋势.因为本题中物体A、B一起做匀速直线运动,没有相对运动趋势,所以它们之间不满足产生摩擦力的条件. (2)已知拉力F等于400N,S等于100m,利用公式W=FS即可求出拉力所做的; (3)求机械效率需要知道有用功和总功,此题的难点在于只告诉了一个力,却要分别表示出有用功和总功; 首先要明确一个知识点:滑动摩擦力的大小与压力和接触面的粗糙程度有关;在接触面的粗糙程度不变的情况下,压力越大,摩擦力就越大; 转到该题,总功和有用功都是克服物体的摩擦力来做功,那么就要先分析它们克服的分别是哪些摩擦力; 有用功:拉动物体A做的功是有用功,因此克服由物体A的重力产生的摩擦力所做的功是有用功; 总功:拉动物体A时,同时也拉动了物体B,因此克服由A、B的总重产生的摩擦力所做的功是总功. 用公式表示为:W有用=FAS=fAS,W总=FS=fS;η==; 那么判断两个摩擦力之间的关系是解题的关键,此时根据“滑动摩擦力的大小与压力的大小成正比”这个关键条件可判断出摩擦力和压力(即对应的物块重)之间的比例关系,从而将未知条件转化为已知条件,从而解出答案. 已知:F=400N,S=100m,mA=450kg,mB=50kg 求:f,W,η 【解析】 (1)因为匀速拉动B物体,所以A、B物体相对静止,即A与B物体没有相对运动的趋势,所以f=0. (2)W总=FS=400N×100m=4×104J; (3)解法一: 因为:η====; 又因为摩擦力与压力成正比,所以: η==. 解法二: 因为:η= 根据提示,拉动A所用拉力在总拉力中所占的比例等于A的重量在总重量中所占的比例,所以: η= 答:A、B间的摩擦力为0,拉力做的总功是4×104J,机械效率是90%.
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考点分析:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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