Question

3．如圖所示的裝置中，重為30牛的物體A在力F的作用下．以80厘米/秒的速度在水平面上作勻速直線運(yùn)動(dòng)，此時(shí)彈簧秤的示數(shù)是4牛，則拉力F在5秒鐘內(nèi)做的功W=16J，功率P=3.2J．

Answer 1

分析 （1）由圖知，用彈簧測(cè)力計(jì)可以測(cè)出對(duì)物體A的拉力，而物體A做勻速運(yùn)動(dòng)，物體A受到的摩擦力等于拉力，可求摩擦力；
（2）分析滑輪可知，n=2，拉力端移動(dòng)速度等于物體A移動(dòng)速度的一半，利用s=vt求出拉力端移動(dòng)距離，再利用W=Fs求拉力做功，利用P=$\frac{W}{t}$求拉力的功率．

解答 解：
如圖，用彈簧測(cè)力計(jì)可以測(cè)出對(duì)物體A的拉力F_A，而物體A做勻速運(yùn)動(dòng)，物體A受到的摩擦力等于拉力，則摩擦力f=F_A=F_示=4N，
作用在動(dòng)滑輪軸上的拉力：F=F_示+f=2F_示=2×4N=8N；
圖中滑輪為動(dòng)滑輪，動(dòng)力作用在軸上，費(fèi)力省距離，
則拉力端移動(dòng)速度：v=$\frac{1}{2}$v_物=$\frac{1}{2}$×0.8m/s=0.4m/s，
根據(jù)v=$\frac{s}{t}$可得，拉力端移動(dòng)距離：s=vt=0.4m/s×5s=2m，
拉力做功：W=Fs=8N×2m=16J，
拉力的功率：P=$\frac{W}{t}$=$\frac{16J}{5s}$=3.2W；
故答案為：16J；3.2J．

點(diǎn)評(píng) 本題的重點(diǎn)在于對(duì)滑輪的分析，滑輪的使用是比較靈活的，不同的情況下，對(duì)繩端拉力、物體受力的情況和繩端移動(dòng)距離、物體移動(dòng)距離都要熟悉．