Question

13．質量是10kg的物體A放在水平桌面上，利用如圖所示的裝置，使物體A以1m/s的速度做勻速直線運動，彈簧測力計始終保持水平．不計繩重、繩的伸長和滑輪組內部的摩擦，問：
（1）水平桌面對物體A的摩擦力是多少？
（2）拉力F的功率是多少？

Answer 1

分析 （1）作用在動滑輪掛鉤上的力是物體A受到的摩擦力而不是重力，根據承擔摩擦力的繩子股數，可求出摩擦力的大小；
（2）由物體運動的速度可求繩子自由端移動的速度，然后利用P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv計算拉力F的功率．

解答 解：（1）由圖可知，彈簧測力計的示數為：F=3.6N，n=3；
不計繩重、繩的伸長和滑輪組內部的摩擦，
根據力的平衡條件可得，水平桌面對物體A的摩擦力為：f=3F=3×3.6N=10.8N；
（2）物體A以1m/s的速度做勻速直線運動，
則繩子自由端移動的速度：v_繩=3v_物=3×1m/s=3m/s，
拉力F的功率：P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv_繩=3.6N×3m/s=10.8W．
答：（1）水平桌面對物體A的摩擦力是10.8N；
（2）拉力F的功率是10.8W．

點評 此題考查了功率的計算、二力平衡條件及其應用、滑輪組繩子拉力的計算，屬于基本題型，本題的關鍵是明確作用在動滑輪掛鉤上力大小等于物體受到的摩擦力．