Question

4．如图，重100N的物体，以0.1米/秒的速度在水平面上作匀速直线运动，作用在绳自由端的拉力是20N，则物体A受到的滑动摩擦力是40N．10秒内绳子自由端通过的距离是2米．（不计滑轮及绳重，不计绳与滑轮间的摩擦），拉力功率为4W．

Answer 1

分析 （1）首先确定滑轮组由三段绳子与动滑轮相连，n=2，由于不计绳和滑轮的重力以及滑轮轴承和滑轮与绳子之间的摩擦力，则F=$\frac{1}{2}$f，据此求出物物体受到的摩擦力；
（2）绳子自由端通过的距离为物体移动距离的二倍，则绳子自由端移动的速度为物体移动速度的二倍，据此求出绳子自由端通过的距离．
（3）利用W=Fs求出拉力做的功，然后利用P=$\frac{W}{t}$计算拉力功率．

解答 解：
（1）由图知，n=2，
不计绳和滑轮的重力以及滑轮轴承和滑轮与绳子之间的摩擦力，
则F=$\frac{1}{2}$f，
所以，摩擦力：f=2F=2×20N=40N；
（2）因为物体运动的速度为v=0.1m/s，所以绳子自由端移动的速度为v′=2v=2×0.1m/s=0.2m/s，
根据v=$\frac{s}{t}$可得自由端移动的距离为s=v′t=0.2m/s×10s=2m．
（3）拉力做的功：W=Fs=20N×2m=40J，
拉力功率为P=$\frac{W}{t}$=$\frac{40J}{10s}$=4W．
故答案为：40；2；4．

点评 本题考查了滑轮组拉力的计算、功率的计算，确定n的大小（直接从动滑轮上引出的绳子股数）是本题的关键．