Question

13．如圖所示，質量為2千克的物體A在力F的作用下以0.4米/秒的速度在水平面上做勻速直線運動，此時彈簧秤的讀數為1.5牛，則拉力F為3牛，物體與水平地面的摩擦力為1.5牛，在5秒鐘內F做的功是3焦，其功率為0.6瓦，在此過程中重力做功0焦．

Answer 1

分析 （1）由圖知，用彈簧測力計可以測出對物體A的拉力，而物體A做勻速運動，物體A受到的摩擦力等于拉力，可求摩擦力；
（2）分析滑輪可知，n=2，拉力端移動速度等于物體A移動速度的一半，利用s=vt求出拉力端移動距離，再利用W=Fs求拉力做功，利用P=$\frac{W}{t}$求拉力的功率；
（3）做功的兩個必要條件：一是力，二是在力的方向上移動的距離，據此判斷重力是否做功．

解答 解：
（1）如圖，用彈簧測力計可以測出對物體A的拉力F_A，而物體A做勻速運動，物體A受到的摩擦力等于拉力，則摩擦力f=F_A=F_示=1.5N，
作用在動滑輪軸上的拉力：F=F_示+f=2F_示=2×1.5N=3N；
（2）圖中滑輪為動滑輪，動力作用在軸上，費力省距離，
則拉力端移動速度：v=$\frac{1}{2}$v_物=$\frac{1}{2}$×0.4m/s=0.2m/s，
拉力端移動距離：s=vt=0.2m/s×5s=1m，
拉力做功：W=Fs=3N×1m=3J，
拉力的功率：
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{3J}{5s}$=0.6W；
（3）此過程中，物體A在重力的方向上沒有移動距離，重力不做功，即重力做功為0J．
故答案為：3；1.5；3；0.6；0．

點評 本題的重點在于對滑輪的分析，滑輪的使用是比較靈活的，不同的情況下，對繩端拉力、物體受力的情況和繩端移動距離、物體移動距離都要熟悉．