Question

如圖用100N的力拉著物體A以2m/s的速度勻速前進，若A受到的摩擦力是20N，那么連接A和滑輪的那段繩對A的拉力是    N，物體B受的摩擦力是    N，B的速度是    m/s；若運動前A、B相距10m．經過2s鐘A、B相距    m，在2s鐘內拉力F對A做的功是    ，若物體A重98N，重力做功    ．

Answer 1

【答案】分析：物體A做勻速運動，受到的合力為零，故F_左=F_右，已知拉力F和A受到的摩擦力，由此可以計算出連接A和滑輪的那段繩對A的拉力是多少；
在此題中，動力作用在輪上，阻力作用在繩子的自由端，由動滑輪的省力情況可知，物體B受的摩擦力f=F，S_B=2S_A，已知A的速度，從而可以計算出B的速度；
知道A、B的速度和運動時間，可利用公式S=Vt計算A、B運動的距離，已知運動前A、B相距10m，從而可以計算出運動后A、B相距的距離；
已知拉力F和2s內物體A運動的距離，可利用公式W=FS計算功的大小，據(jù)做功的兩個條件，首先判斷重力是否做功，再進行計算．
解答：解：
物體A做勻速運動，受到的合力為零，
而拉力F的方向向左，物體A受到的摩擦力f_A和繩對A的拉力方向向右，
∵F=100N，f_A=20N，
∴繩對A的拉力為：F_拉A=F-f_A=100N-20N=80N；
用在繩子自由端的力為物體與地面之間的摩擦力，
而動滑輪可以省一半的力，
∴物體B受的摩擦力f_B=F_拉A=×80N=40N，
而S_B=2S_A，V_A=2m/s，
∴物體B的速度是：V_B=2V_A=2×2m/s=4m/s；
∵V_A=2m/s，V_B=4m/s，t=2s，
∴S_A=V_At=2m/s×2s=4m，S_B=V_Bt=4m/s×2s=8m，
而運動前A、B相距10m，
∴運動后A、B相距的距離為：S_后=S_前-（S_B-S_A）=10m-（8m-4m）=6m；
∵拉力F=100N，2s內物體A運動的距離S_A=4m，
∴拉力F對A做的功為：W=FS_A=100N×4m=400J，
物體A在水平拉力作用下沿水平方向移動，在重力的方向上沒有移動距離，不符合做功的條件，
∴重力做功為0J．
故答案為：80，40，4，6，400J，0J．
點評：此題的綜合性較強，有二力平衡條件的應用，動滑輪及其工作特點，利用動滑輪拉力的大小計算摩擦力的大小，以及判斷物體做功的條件和功的計算，需要注意的是，動滑輪的省力情況都知道，但一定要分清那個力作用在輪上，那個力作用在繩子自由端．