Question

7．如圖所示，物體A通過滑輪在水平拉力F的作用下，沿水平面以1米/秒的速度做勻速直線運動，此時彈簧秤的示數(shù)為5N．求：
（1）物體A受到的摩擦力為多大？
（2）5秒鐘拉力做的功為多少焦？
（3）功率為多少瓦？
（4）若拉力F變?yōu)?N，則物體A在水平方向上所受的合力大小為多大？

Answer 1

分析 （1）該滑輪為動滑輪，拉力F的大小和彈簧測力計的示數(shù)一樣，因為物體做勻速運動，所以物體受到的力是平衡力，利用力的平衡可以計算摩擦力的大�。�
（2）先求物體移動的路程，再計算拉力移動的距離，然后利用W=Fs公式計算拉力做的功；
（3）利用功率的公式計算拉力F的功率；
（4）若拉力F變?yōu)?N，根據(jù)動滑輪的使用求出對物體A的拉力，根據(jù)摩擦力的影響因素判斷出物體A的狀態(tài)，根據(jù)二力平衡條件可知所受合力的大�。�

解答 解：（1）如圖所示，n=2，
由于物體做勻速運動，則摩擦力f=2F=2×5N=10N；
（2）物體移動的路程s′=v_物t=1m/s×5s=5m，
拉力移動的距離：
s=2s′=2×5m=10m，
拉力做功：
W=Fs=5N×10m=50J；
（3）拉力做功功率：
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{50J}{5s}$=10W；
（4）若拉力F變?yōu)?N，則對物體A的拉力F_A=2F′=2×3N=6N；
根據(jù)摩擦力的影響因素可知物體A運動時的摩擦力為10N，所以，物體A不能移動處于靜止狀態(tài)，根據(jù)二力平衡條件可知所受合力為0．
答：（1）物體A受到的摩擦力為10N；
（2）5秒鐘拉力做的功為50J；
（3）功率為10W；
（4）若拉力F變?yōu)?N，則物體A在水平方向上所受的合力為0．

點評 本題所用滑輪組是水平的，計算過程要注意，拉力的大小是摩擦力的一半，拉力移動的路程是物體移動的路程的2倍（動滑輪由兩股繩子拉著）．