10. 利用如图8所示的滑轮组，用大小为1000 N的力F拉绳子的自由端，货物A以0.1 m/s的速度匀速直线运动10 s。整个过程中，滑轮组的机械效率为75%。
（1）货物A在10 s内移动的距离为多少？
（2）求这个过程中拉力F的功率。
（3）水平地面对货物A的摩擦力大小为多少？

10.（1）1 m （2）200 W （3）1 500 N

【分析】
本题为水平滑轮组的相关计算，需分三步思考：
1. 求货物A移动的距离：直接利用速度公式$s=vt$，已知货物速度和运动时间，代入即可计算；
2. 求拉力的功率：先确定动滑轮上的绳子段数$n$，得出绳子自由端速度与货物速度的关系，再根据功率公式$P=Fv$计算；
3. 求摩擦力：水平滑轮组的有用功是克服摩擦力做的功，总功是拉力做的功，结合机械效率公式推导摩擦力与拉力、绳子段数、机械效率的关系，代入数值计算。
【解析】
（1）已知货物A的速度$v_A=0.1\ \mathrm{m/s}$，运动时间$t=10\ \mathrm{s}$，根据速度公式$s=vt$，货物A移动的距离：
$s_A = v_A t = 0.1\ \mathrm{m/s} × 10\ \mathrm{s} = 1\ \mathrm{m}$；
（2）由图可知，水平滑轮组中动滑轮上的绳子段数$n=2$，因此绳子自由端的速度：
$v_{\mathrm{绳}} = n v_A = 2 × 0.1\ \mathrm{m/s} = 0.2\ \mathrm{m/s}$；
拉力$F$的功率：
$P = F v_{\mathrm{绳}} = 1000\ \mathrm{N} × 0.2\ \mathrm{m/s} = 200\ \mathrm{W}$；
（3）水平滑轮组的有用功$W_{\mathrm{有}} = f s_A$，总功$W_{\mathrm{总}} = F s_{\mathrm{绳}} = F n s_A$，机械效率$\eta = \frac{W_{\mathrm{有}}}{W_{\mathrm{总}}}$，代入得：
$\eta = \frac{f s_A}{F n s_A} = \frac{f}{n F}$，
解得摩擦力：
$f = \eta n F = 75\% × 2 × 1000\ \mathrm{N} = 1500\ \mathrm{N}$；
【答案】
（1）1 m；（2）200 W；（3）1500 N
【知识点】
速度公式应用；滑轮组功率计算；机械效率计算
【点评】
本题考查水平滑轮组的综合计算，核心是区分水平滑轮组与竖直滑轮组的差异（水平滑轮组有用功为克服摩擦力做功），需准确判断动滑轮上的绳子段数，难度适中，是滑轮组应用的典型题型。
【难度系数】
0.5