Question

如圖所示，輕質木板OB可繞O點轉動，OB長1m，細線AB能承受的最大拉力為60N，在C點放一重為50N的物體M，OC長10cm，此時木板在水平位置處于靜止狀態。現在物體M上再加一水平向右的拉力F，使物體M在木板上勻速向右移動，經過5s細線AB斷裂。若F的大小為10N。求：

（1）物體M受到的滑動摩擦力；

（2）當AB斷裂時M距O點的距離；

（3）5s內拉力做的功和拉力F的功率。

Answer 1

（1）∵物體M在木板上勻速移動，∴物體M受到的滑動摩擦力：f=F=10N；

（1分）

（2）如圖所示，設當物塊到達D點時，細線斷裂，木板受到物塊的壓力F=G=50N，F′=60N，（1分）

在Rt△OBE中，∠OBE=30°，OE= 0.5m，（1分）

∵木板平衡，∴F×OD=F′×OE，（1分）即：50N×OD=60N×0.5m，∴OD=0.6m；（1分）

（3）5s內物體移動的距離：s=OD-OC=0.6m-0.1m=0.5m，

拉力做功：W=Fs=10N×0.5m=5J（1分）

拉力做功功率：P=W/t= 1W（1分）