Question

10．用如圖所示的裝置使物體A在水平面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)．鉤碼的總質(zhì)量是100克，物體A的質(zhì)量是500克，并且以0.2米/秒的速度向右運(yùn)動(dòng)．則物體A受到的摩擦力是0.5牛頓，5秒內(nèi)鉤碼的重力所做功是0.5焦耳，功率是0.1瓦特（動(dòng)滑輪重力及摩擦不計(jì)，g取10N/kg）．

Answer 1

分析 （1）因?yàn)槟Σ亮Φ姆较蚩偸呛臀矬w相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反，所以物體水平向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，受到的摩擦力的方向水平向左；因?yàn)槲矬wA受到的摩擦力和繩子的拉力是一對(duì)平衡力，利用滑輪組的省力特點(diǎn)求物體A受到的摩擦力；
（2）由圖示滑輪知物體A以0.2m/s的速度向右運(yùn)動(dòng)，可求鉤碼向下運(yùn)動(dòng)的速度，求出5s內(nèi)鉤碼上升距離，利用W=Gh求重力對(duì)鉤碼做功；
（3）再利用P=$\frac{W}{t}$求重力對(duì)鉤碼做功功率．

解答 解：
（1）因?yàn)槟Σ亮Φ姆较蚩偸呛臀矬w相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反，
所以物體水平向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，受到的摩擦力的方向水平向左；
又因?yàn)槲矬wA受到的摩擦力和繩子的拉力是一對(duì)平衡力，動(dòng)滑輪重力及摩擦不計(jì)，
所以物體A受到的摩擦力：f=F=$\frac{1}{2}$G_鉤=$\frac{1}{2}$m_鉤g=$\frac{1}{2}$×0.1kg×10N/kg=0.5N；
（2）物體A向右運(yùn)動(dòng)的速度v₁=0.2m/s，
由圖可知n=2，則鉤碼向下運(yùn)動(dòng)的速度v₂=$\frac{1}{2}$v₁=$\frac{1}{2}$×0.2m/s=0.1m/s，
5s內(nèi)鉤碼向下運(yùn)動(dòng)的距離：
h=v₂t=0.1m/s×5s=0.5m，
重力對(duì)鉤碼做功：
W=G_鉤h=m_鉤gh=0.1kg×10N/kg×0.5m=0.5J；
（3）重力對(duì)鉤碼做功功率：
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{0.5J}{5s}$=0.1W．
故答案為：0.5；0.5；0.1．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了功、功率的計(jì)算和二力平衡條件的應(yīng)用，能利用滑輪組的省力特點(diǎn)求出物體受到的摩擦力是本題的關(guān)鍵．