Question

如圖所示，物體A的質量m=12千克，在F的作用下，物體A以0.4米/秒的速度在水平面上做勻速直線運動，彈簧秤示數為12牛，忽略滑輪與繩子間的摩擦以及滑輪彈簧秤及繩子所受的重力，并且繩子足夠長，求： 

（1）物體A與水平面間摩擦力F的大小 

（2）拉力F的大小 

（3）物體運動10秒鐘，拉力F與物體A的重力所做的功 

（4）拉力F的功率 

Answer 1

本題需綜合運用二力平衡，簡單機械，功和功率等知識，不但應正確理解二力平衡，功、功率等概念，并明確使用動滑輪可以省力，也可能費力（動力作用在軸上）。 

（1）因為物體A做勻速直線運動，所以物體受到繩子的拉力大小等于其所受摩擦力大小，而繩子拉力的大小由彈簧秤測出，所以f=12牛

（2）由動滑輪的作用可知F=2f=2×12牛=24牛

（3）運動10秒鐘，物體A通過的距離

    S=v t=0.4米/秒×10秒=4米

    拉力F通過的距離S＇=S/2=4米/2=2米

    拉力F所做的功：W= F S＇=24牛×2米=48焦

    物體A在重力方向上通過的距離為零，所以重力所做的功為零

（4）拉力F的功率P=w/t=48焦/10秒=4.8瓦