Question

12．如圖所示，物體A通過動滑輪在水平拉力F的作用下，沿水平面以2m/s的速度做勻速直線運動，此時物體A所受的摩擦力是20N，如果滑輪、繩子所受重力及滑輪與軸的摩擦均不計，則拉力F的大小為10N；拉力F做功的功率為40W．

Answer 1

分析 利用速度公式求出物體移動的速度，使用的是動滑輪，則拉力移動的速度為物體移動速度的2倍，據此求出拉力移動的速度；
根據二力平衡的條件可知，動滑輪對物體的拉力等于水平面對物體的摩擦力10N，滑輪和繩的重力及滑輪的摩擦忽略不計，根據動滑輪的省力特點計算出拉力F的大小，再根據P=Fv求拉力的功率．

解答 解：物體移動的速度：v_物=2m/s，
由圖知，n=2，拉力移動的速度：v=2v_物=2×2m/s=4m/s，
因為物體勻速直線運動，所以動滑輪對物體的拉力：F_拉=f=20N，
因為滑輪和繩的重力及滑輪的摩擦忽略不計，
所以水平拉力：F=$\frac{1}{2}$F_拉=$\frac{1}{2}$×20N=10N．
拉力的功率：P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv=10N×4m/s=40W．
故答案為：10；40．

點評 正確得出動滑輪對物體的拉力，是本題的突破口也是關鍵．計算拉力F做功的功率時，要注意公式變形．這是一道綜合性較強的計算類填空題．