Question

5．如圖所示的滑輪組，繩與滑輪間的摩擦不計．將質量為3kg的物體A放在粗糙的水平面上，以1m/s的速度勻速拉動時受到的摩擦力f=$\frac{G}{10}$，則物體的重力為30N；拉力F的功率為3W．

Answer 1

分析 先根據G=mg求出物體所受的重力，然后利用f=$\frac{G}{10}$求出物體受到的摩擦力，由圖可知滑輪組繩子的有效股數，根據F=$\frac{f}{n}$求出繩子自由端的拉力；根據v_繩=nv_物求出繩端移動的距離，根據P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv求出拉力F的功率．

解答 解：物體的重力：
G=mg=3kg×10N/kg=30N，
物體所受摩擦力：
f=$\frac{G}{10}$=$\frac{30N}{10}$=3N，
由圖可知，n=3，則繩子自由端的拉力：
F=$\frac{f}{n}$=$\frac{3N}{3}$=1N，
繩端移動的速度：
v_繩=nv_物=3×1m/s=3m/s，
拉力F的功率：
P=Fv_繩=1N×3ms/=3W．
故答案為：30N；3W．

點評 本題考查了重力、滑輪組的特點和拉力功率的計算，要注意在水平方向上使用滑輪組，克服的是物體與地面的摩擦力；可以將圖形逆時針旋轉90°幫助分析．