Question

3．如图所示的装置中，重为30牛的物体A在力F的作用下．以80厘米/秒的速度在水平面上作匀速直线运动，此时弹簧秤的示数是4牛，则拉力F在5秒钟内做的功W=16J，功率P=3.2J．

Answer 1

分析 （1）由图知，用弹簧测力计可以测出对物体A的拉力，而物体A做匀速运动，物体A受到的摩擦力等于拉力，可求摩擦力；
（2）分析滑轮可知，n=2，拉力端移动速度等于物体A移动速度的一半，利用s=vt求出拉力端移动距离，再利用W=Fs求拉力做功，利用P=$\frac{W}{t}$求拉力的功率．

解答 解：
如图，用弹簧测力计可以测出对物体A的拉力F_A，而物体A做匀速运动，物体A受到的摩擦力等于拉力，则摩擦力f=F_A=F_示=4N，
作用在动滑轮轴上的拉力：F=F_示+f=2F_示=2×4N=8N；
图中滑轮为动滑轮，动力作用在轴上，费力省距离，
则拉力端移动速度：v=$\frac{1}{2}$v_物=$\frac{1}{2}$×0.8m/s=0.4m/s，
根据v=$\frac{s}{t}$可得，拉力端移动距离：s=vt=0.4m/s×5s=2m，
拉力做功：W=Fs=8N×2m=16J，
拉力的功率：P=$\frac{W}{t}$=$\frac{16J}{5s}$=3.2W；
故答案为：16J；3.2J．

点评 本题的重点在于对滑轮的分析，滑轮的使用是比较灵活的，不同的情况下，对绳端拉力、物体受力的情况和绳端移动距离、物体移动距离都要熟悉．