Question

10．用如图所示的装置使物体A在水平面上做匀速直线运动．钩码的总质量是100克，物体A的质量是500克，并且以0.2米/秒的速度向右运动．则物体A受到的摩擦力是0.5牛顿，5秒内钩码的重力所做功是0.5焦耳，功率是0.1瓦特（动滑轮重力及摩擦不计，g取10N/kg）．

Answer 1

分析 （1）因为摩擦力的方向总是和物体相对运动方向相反，所以物体水平向右匀速运动时，受到的摩擦力的方向水平向左；因为物体A受到的摩擦力和绳子的拉力是一对平衡力，利用滑轮组的省力特点求物体A受到的摩擦力；
（2）由图示滑轮知物体A以0.2m/s的速度向右运动，可求钩码向下运动的速度，求出5s内钩码上升距离，利用W=Gh求重力对钩码做功；
（3）再利用P=$\frac{W}{t}$求重力对钩码做功功率．

解答 解：
（1）因为摩擦力的方向总是和物体相对运动方向相反，
所以物体水平向右匀速运动时，受到的摩擦力的方向水平向左；
又因为物体A受到的摩擦力和绳子的拉力是一对平衡力，动滑轮重力及摩擦不计，
所以物体A受到的摩擦力：f=F=$\frac{1}{2}$G_钩=$\frac{1}{2}$m_钩g=$\frac{1}{2}$×0.1kg×10N/kg=0.5N；
（2）物体A向右运动的速度v₁=0.2m/s，
由图可知n=2，则钩码向下运动的速度v₂=$\frac{1}{2}$v₁=$\frac{1}{2}$×0.2m/s=0.1m/s，
5s内钩码向下运动的距离：
h=v₂t=0.1m/s×5s=0.5m，
重力对钩码做功：
W=G_钩h=m_钩gh=0.1kg×10N/kg×0.5m=0.5J；
（3）重力对钩码做功功率：
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{0.5J}{5s}$=0.1W．
故答案为：0.5；0.5；0.1．

点评 本题考查了功、功率的计算和二力平衡条件的应用，能利用滑轮组的省力特点求出物体受到的摩擦力是本题的关键．