Question

13．如圖，質(zhì)量為M=2千克的物體，在力F的作用下，以0.5米/秒的速度沿水平面勻速前進(jìn)了2米（滑輪和繩的重及與繩間的摩擦不計(jì)），此時(shí)彈簧秤的示數(shù)為2N．則物體與水平面間的摩擦力是2N，在這一過(guò)程中，重力做的功是0J，拉力F的功率是4W．

Answer 1

分析 由圖可知，滑輪承重繩子的有效股數(shù)n=2；
（1）物體A勻速運(yùn)動(dòng)，受到的合力為零，故A物體所受拉力和摩擦力相等；
（2）物理學(xué)中的做功的兩個(gè)必要條件：一是作用在物體上的力，二是物體在力的方向上移動(dòng)一段距離，二者缺一不可．
（3）根據(jù)動(dòng)滑輪工作特點(diǎn)求出作用在動(dòng)滑輪軸上的拉力，利用P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv求出拉力的功率．

解答 解：（1）物體A受繩子拉力F_繩子=F_{彈簧測(cè)力計(jì)}=2N與滑動(dòng)摩擦力f作用，
物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)，由平衡條件得：f=F_繩子=2N；
（2）由題知，物體在重力的方向上沒(méi)有移動(dòng)距離，根據(jù)做功的兩個(gè)必要條件可知，重力做功為0J；
（3）由圖可知，繩子的有效股數(shù)n=2，
則拉力的速度v=2v_物=2×0.5m/s=1m/s，
作用在動(dòng)滑輪軸上的拉力：F=2F_{彈簧測(cè)力計(jì)}=2×2N=4N；
拉力的功率P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv=4N×1m/s=4W．
故答案為：2；0；4．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查學(xué)生對(duì)：動(dòng)滑輪的工作特點(diǎn)的了解和掌握，以及對(duì)功率推導(dǎo)公式的理解，是一道中檔題．