Question

如图所示，煤矿工人用200N的水平拉力，抓紧绳子的一端，沿水平地面匀速向右运动，在10s内将矿井里质量为32kg的物体提升4m．（g取10N/kg）
求：①物体的重力；②人运动速度；  ③拉力F做功； ④提升物体做功；  ⑤机械效率；  ⑥人做功的功率⑦人受地面摩擦力．

Answer

（1）已知物体的质量，根据公式G=mg可求重力；
（2）已知动滑轮上绳子的段数和物体升高的高度，可求人运动的距离，根据公式V=可求人运动的速度；
（3）已知拉力的大小和人运动的距离，根据公式W=FS可求拉力做的总功；
（4）已知物体的重力和物体升高的高度，根据公式W=Gh可求做的有用功；
（5）有用功和总功的比值就是动滑轮的机械效率；
（6）已知总功和时间，利用P=计算功率；
（7）沿水平地面匀速向右运动，此时拉力与摩擦力是一对平衡力．
【解析】
（1）物体的重力G=mg=32kg×10N/kg=320N；
（2）人运动的距离S=2h=2×4m=8m，
人运动速度V===0.8m/s；
（3）拉力F做功W总=FS=200N×8m=1600J；
（4）提升物体做功W有用=Gh=320N×4m=1280J；
（5）机械效率η=×100%=×100%=80%；
（6）人做功的功率P===160W；
（7）人受地面摩擦力f=F=200N．
答：①物体的重力320N；
②人运动速度 0.8m/s；
③拉力F做功1600J；
④提升物体做功 1280J；
⑤机械效率80%；
⑥人做功的功率160W；
⑦人受地面摩擦力200N．