Question

3．在圖中，物體A重40N，物體B中60N，物體A在物體B的作用下向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)．如果在A上加一個(gè)水平向左的力F拉動(dòng)物體A，使物體B以0.2m/s的速度勻速上升，1s鐘內(nèi)拉力F所做的功是24J．（滑輪和繩子的重以及繩子與滑輪之間的摩擦均不計(jì)）

Answer 1

分析 （1）物體A向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)，受到向右的拉力與受到的摩擦力是一對(duì)平衡力；
（2）對(duì)于滑輪組承擔(dān)物重的繩子股數(shù)是3，已知物體B重60N，動(dòng)滑輪重3N，可求出繩子的拉力，即物體A受到的摩擦力．
（3）物體A上加一個(gè)水平向左的力F拉動(dòng)A時(shí)，有繩子的拉力和摩擦力可求出拉力F的大小，根據(jù)v=$\frac{s}{t}$求出拉力移動(dòng)距離，再根據(jù)W=Fs求出拉力做的功．

解答 解：滑輪和繩子的重以及繩子與滑輪之間的摩擦均不計(jì)，物體A在物體B的作用下向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，物體A受到向右的拉力：F′=$\frac{{G}_{B}}{3}$=$\frac{60N}{3}$=20N，
因?yàn)槲矬wA向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)，受到向右的拉力與受到的摩擦力是一對(duì)平衡力；
所以物體A受到的摩擦力為f=F′=20N，
當(dāng)物體A向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，物體A受到向右的力有繩子的拉力和摩擦力，
物體B勻速上升時(shí)的拉力為F=f+F′=20N+20N=40N，
拉力移動(dòng)速度v=3v_B=3×0.2m/s=0.6m/s，
拉力移動(dòng)距離s=vt=0.6m/s×1s=0.6m，
拉力做的功：
W=Fs=40N×0.6m=24J．
故答案為：24．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查了功率的計(jì)算，本題要注意物體A所受摩擦力的分析，先根據(jù)物體A向右勻速運(yùn)動(dòng)，向右的拉力與受到的摩擦力是一對(duì)平衡力，求出摩擦力；當(dāng)物體A向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，物體A受到向右的力有繩子的拉力和摩擦力．