Question

如圖所示，在拉力F的作用下，重80N的物塊A正以0.2m/s的速度在水平面上做勻速直線運動，此時彈簧測力計的讀數為20N，該裝置的機械效率為80%，求：
（1）2s內，彈簧測力計的拉力對物塊A所做的功；
（2）拉力F的大小及拉力F做功的功率．

Answer 1

（1）由題知：v_A=0.2m/s，F_A=20N，η=80%
物體A在2s內移動的距離為s_A=v_At=0.2m/s×2s=0.4m
2s內，彈簧測力計的拉力對物塊A所做的功W_有=F_As_A=20N×0.4m=8J；
（2）繩子自由端移動的距離為s=

1

2

s_A=

1

2

×0.4m=0.2m，
由η=

W有

W總

=

FASA

FS

=

FA×0.4m

F×0.2m

=

2FA

F

得：
F=

2FA

η

=

2×20N

80%

=50N，
拉力F做功的功率P=

W

t

=

FASA

t

=F_Av=50N×0.1m/s=5W．
故答案為：（1）8J；（2）50N；5W．