Question

如圖用100N的力拉著物體A以2m/s的速度勻速前進(jìn)，若A受到的摩擦力是20N，那么連接A和滑輪的那段繩對(duì)A的拉力是________N，物體B受的摩擦力是________N，B的速度是________m/s；若運(yùn)動(dòng)前A、B相距10m．經(jīng)過(guò)2s鐘A、B相距________m，在2s鐘內(nèi)拉力F對(duì)A做的功是________，若物體A重98N，重力做功________．

Answer 1

80    40    4    6    400J    0J
分析：物體A做勻速運(yùn)動(dòng)，受到的合力為零，故F_左=F_右，已知拉力F和A受到的摩擦力，由此可以計(jì)算出連接A和滑輪的那段繩對(duì)A的拉力是多少；
在此題中，動(dòng)力作用在輪上，阻力作用在繩子的自由端，由動(dòng)滑輪的省力情況可知，物體B受的摩擦力f=F，S_B=2S_A，已知A的速度，從而可以計(jì)算出B的速度；
知道A、B的速度和運(yùn)動(dòng)時(shí)間，可利用公式S=Vt計(jì)算A、B運(yùn)動(dòng)的距離，已知運(yùn)動(dòng)前A、B相距10m，從而可以計(jì)算出運(yùn)動(dòng)后A、B相距的距離；
已知拉力F和2s內(nèi)物體A運(yùn)動(dòng)的距離，可利用公式W=FS計(jì)算功的大小，據(jù)做功的兩個(gè)條件，首先判斷重力是否做功，再進(jìn)行計(jì)算．
解答：
物體A做勻速運(yùn)動(dòng)，受到的合力為零，
而拉力F的方向向左，物體A受到的摩擦力f_A和繩對(duì)A的拉力方向向右，
∵F=100N，f_A=20N，
∴繩對(duì)A的拉力為：F_拉A=F-f_A=100N-20N=80N；
用在繩子自由端的力為物體與地面之間的摩擦力，
而動(dòng)滑輪可以省一半的力，
∴物體B受的摩擦力f_B=F_拉A=×80N=40N，
而S_B=2S_A，V_A=2m/s，
∴物體B的速度是：V_B=2V_A=2×2m/s=4m/s；
∵V_A=2m/s，V_B=4m/s，t=2s，
∴S_A=V_At=2m/s×2s=4m，S_B=V_Bt=4m/s×2s=8m，
而運(yùn)動(dòng)前A、B相距10m，
∴運(yùn)動(dòng)后A、B相距的距離為：S_后=S_前-（S_B-S_A）=10m-（8m-4m）=6m；
∵拉力F=100N，2s內(nèi)物體A運(yùn)動(dòng)的距離S_A=4m，
∴拉力F對(duì)A做的功為：W=FS_A=100N×4m=400J，
物體A在水平拉力作用下沿水平方向移動(dòng)，在重力的方向上沒(méi)有移動(dòng)距離，不符合做功的條件，
∴重力做功為0J．
故答案為：80，40，4，6，400J，0J．
點(diǎn)評(píng)：此題的綜合性較強(qiáng)，有二力平衡條件的應(yīng)用，動(dòng)滑輪及其工作特點(diǎn)，利用動(dòng)滑輪拉力的大小計(jì)算摩擦力的大小，以及判斷物體做功的條件和功的計(jì)算，需要注意的是，動(dòng)滑輪的省力情況都知道，但一定要分清那個(gè)力作用在輪上，那個(gè)力作用在繩子自由端．