Question

4．如圖，重100N的物體，以0.1米/秒的速度在水平面上作勻速直線運(yùn)動(dòng)，作用在繩自由端的拉力是20N，則物體A受到的滑動(dòng)摩擦力是40N．10秒內(nèi)繩子自由端通過(guò)的距離是2米．（不計(jì)滑輪及繩重，不計(jì)繩與滑輪間的摩擦），拉力功率為4W．

Answer 1

分析 （1）首先確定滑輪組由三段繩子與動(dòng)滑輪相連，n=2，由于不計(jì)繩和滑輪的重力以及滑輪軸承和滑輪與繩子之間的摩擦力，則F=$\frac{1}{2}$f，據(jù)此求出物物體受到的摩擦力；
（2）繩子自由端通過(guò)的距離為物體移動(dòng)距離的二倍，則繩子自由端移動(dòng)的速度為物體移動(dòng)速度的二倍，據(jù)此求出繩子自由端通過(guò)的距離．
（3）利用W=Fs求出拉力做的功，然后利用P=$\frac{W}{t}$計(jì)算拉力功率．

解答 解：
（1）由圖知，n=2，
不計(jì)繩和滑輪的重力以及滑輪軸承和滑輪與繩子之間的摩擦力，
則F=$\frac{1}{2}$f，
所以，摩擦力：f=2F=2×20N=40N；
（2）因?yàn)槲矬w運(yùn)動(dòng)的速度為v=0.1m/s，所以繩子自由端移動(dòng)的速度為v′=2v=2×0.1m/s=0.2m/s，
根據(jù)v=$\frac{s}{t}$可得自由端移動(dòng)的距離為s=v′t=0.2m/s×10s=2m．
（3）拉力做的功：W=Fs=20N×2m=40J，
拉力功率為P=$\frac{W}{t}$=$\frac{40J}{10s}$=4W．
故答案為：40；2；4．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了滑輪組拉力的計(jì)算、功率的計(jì)算，確定n的大�。ㄖ苯訌膭�(dòng)滑輪上引出的繩子股數(shù)）是本題的關(guān)鍵．