工人师傅利用如图甲所示的滑轮组搬运石材，质量为1.8×103 kg的石材放在水平地面上，在拉力F的作用下沿水平方向做匀速直线运动，其路程随时间变化的图像如图乙所示。石材在水平方向上受到的阻力为石材重的0.1倍，滑轮组的机械效率为75%，滑轮组和绳子的自重不计。(g＝10 N/kg)求：
(1)石材受到的阻力。
(2)在石材移动40 s过程中，工人做的有用功。
(3)在石材移动40 s过程中，工人作用在绳子自由端的拉力F。
解析：
(1)石材的重力：
G＝mg＝1.8×103 kg×10 N/kg＝1.8×104 N
石材受到的阻力
f＝0.1G＝0.1×1.8×104 N＝1 800 N
(2)由题图可得，在t＝10 s内石材移动的距离s＝1.0 m，石材匀速运动的速度：
v＝
＝0.1 m/s
石材在t′＝40 s移动的距离：
s′＝vt′＝0.1 m/s×40 s＝4 m
因为石材做匀速直线运动，受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，大小相等，则滑轮组对石材的拉力：
F拉＝f＝1 800 N
工人做的有用功：
W有用＝F拉s′＝1 800 N×4 m＝7 200 J
(3)工人做的总功：
W总＝
＝9 600 J
由图知，n＝3，工人拉力端移动的距离：
sF＝3s′＝3×4 m＝12 m
由W总＝Fs可得，工人的拉力：
F＝
＝800 N。
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