Question

在如圖所示中，物體A重50N，物體B重30N，物體A在物體B的作用下向右做勻速直線運動，如果在物體A上加上一個水平向左的力F拉動物體A，使物體B以0.1m/s的速度勻速上升，2s鐘內拉力F移動的路程是多少？若物體A受到的摩擦力是物重的0.1倍，則F最少是多大時才能使物體B靜止在空中？若物體B勻速上升，則F最少應為多大？（滑輪和繩子的重以及繩子與滑輪之間的摩擦均不計）

Answer 1

解：由圖知，n=3，物體A移動的速度：
V_A=3V_B=3×0.1m/s=0.3m/s，
2s鐘內拉力F移動的路程（A移動的路程）：
s=vt=0.3m/s×2s=0.6m；
∵物體A重和物體A受到的摩擦力是物重的0.1倍，
此時物體A受到的摩擦力：
f=0.1×G_A=0.1×50N=5N，
由題知，滑輪和繩子的重以及繩子與滑輪之間的摩擦均不計，
使物體B靜止在空中，此時對物體A的拉力：
F=G_B=×30N=10N；
使物體B勻速上升，拉力等于摩擦力加上G_B，
即：F′=G_B+f，
∴F′=G_B+f=×30N+5N=15N．
答：2s鐘內拉力F移動的路程是0.6m；F最少是10N時才能使物體B靜止在空中；若物體B勻速上升，則F最少應為15N．
分析：由滑輪組的結構看出，n=3，則s=3h．
知道物體B的上升速度V_B，根據V_A=3V_B可求A移動的速度，再利用速度公式求拉力移動的路程；
知道物體A重和物體A受到的摩擦力是物重的0.1倍，可求物體A受到的摩擦力大小，要使B靜止，對A的拉力等于G_B，
使物體B勻速上升，拉力F減去摩擦力等于G_B，據此分別求出拉力F的大小．
點評：本題考查了速度的計算、使用滑輪組時拉力F的計算，知識點多，要求靈活運用所學知識．