Question

9．如图所示，利用滑轮组沿水平方向以1米/秒的速度匀速拉动物体A前进时，若绳子自由端拉力F=60牛，物体A重150牛，不计滑轮重和绳与滑轮间的摩擦．
（1）物体A与地面间的摩擦力是多大？
（2）当物体A运动3秒，拉力F做了多少功？

Answer 1

分析 （1）根据图示可知，绳端拉力与摩擦力之间的关系为F=$\frac{1}{3}$f，据此求出摩擦力的大小；
（2）绳子自由端移动的距离s与物体移动的距离s′的关系为s=3s′，利用速度公式求出路程，再根据W=Fs求拉力所做的功．

解答 解：
由图可知，滑轮组上作用在动滑轮上绳子的段数n=3；
（1）不计滑轮重和绳与滑轮间的摩擦，
由F=$\frac{1}{3}$f可得，物体A与地面间的摩擦力：f=3F=3×60N=180N；
（2）物体A移动的距离：s′=vt=1m/s×3s=3m，
绳子自由端移动的距离：s=3s′=3×3m=9m，
拉力F做的功：W=Fs=60N×9m=540J．
答：（1）物体A与地面间摩擦力是180N；
（2）当物体A运动3秒，拉力F做540J的功．

点评 本题考查摩擦力、物体移动距离的计算，关键是公式及其变形的灵活运用，难点是对动滑轮上绳子段数的判断．