Question

4．如圖的裝置中，重40N的物體A，在拉力F的作用下以0.2m/s的速度沿水平桌面作勻速直線運(yùn)動(dòng)5s，此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為2N（不計(jì)機(jī)械內(nèi)部摩擦和機(jī)械自重）．求：
（1）物體A受到的摩擦力；
（2）拉力所做的功；
（3）拉力的功率．

Answer 1

分析 （1）由圖知：水平使用的滑輪組中，有三段繩子通過(guò)動(dòng)滑輪，即n=3；在滑輪組中，每段繩子承擔(dān)的力是相同的，即拉力F的大小等于彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)．由F=$\frac{1}{n}$f計(jì)算摩擦力大��；
（2）由s=vt計(jì)算物體通過(guò)的距離，利用s_F=ns_物算出在繩子自由端移動(dòng)的距離，再利用功的計(jì)算公式W=Fs求得拉力F所做的功；
（3）利用功率的計(jì)算公式即可求出拉力的功率．

解答 解：（1）由圖繩子自由端拉力F=F_{測(cè)力計(jì)}=2N，
物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)，
f=nF=3×2N=6N；
（2）由v=$\frac{s}{t}$，
物體通過(guò)的距離s_物=vt=0.2m/s×5s=1m，
所以繩子自由端通過(guò)的距離s_F=ns_物=3×1m=3m，
拉力所做的功W=Fs_F=2N×3m=6J；
（3）拉力的功率P=$\frac{W}{t}$=$\frac{6J}{5s}$=1.2W．
答：（1）物體A受到的摩擦力為6N；
（2）拉力所做的功為6J；
（3）拉力的功率為1.2W．

點(diǎn)評(píng) 本題考查滑輪組的應(yīng)用、功和功率的計(jì)算，熟練運(yùn)用功和功率的公式進(jìn)行相關(guān)計(jì)算，知道通過(guò)滑輪上的每段繩子拉力相等是關(guān)鍵．