Question

7．如圖所示，物體A通過(guò)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(yùn)動(dòng)，此時(shí)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(dòng)滑輪，拉力F的大小和彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)一樣，因?yàn)槲矬w做勻速運(yùn)動(dòng)，所以物體受到的力是平衡力，利用力的平衡可以計(jì)算摩擦力的大�。�
（2）先求物體移動(dòng)的路程，再計(jì)算拉力移動(dòng)的距離，然后利用W=Fs公式計(jì)算拉力做的功；
（3）利用功率的公式計(jì)算拉力F的功率；
（4）若拉力F變?yōu)?N，根據(jù)動(dòng)滑輪的使用求出對(duì)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小．

解答 解：（1）如圖所示，n=2，
由于物體做勻速運(yùn)動(dòng)，則摩擦力f=2F=2×5N=10N；
（2）物體移動(dòng)的路程s′=v_物t=1m/s×5s=5m，
拉力移動(dòng)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(duì)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(yùn)動(dòng)時(shí)的摩擦力為10N，所以，物體A不能移動(dòng)處于靜止?fàn)顟B(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(diǎn)評(píng) 本題所用滑輪組是水平的，計(jì)算過(guò)程要注意，拉力的大小是摩擦力的一半，拉力移動(dòng)的路程是物體移動(dòng)的路程的2倍（動(dòng)滑輪由兩股繩子拉著）．