Question

13．如图所示，质量为2千克的物体A在力F的作用下以0.4米/秒的速度在水平面上做匀速直线运动，此时弹簧秤的读数为1.5牛，则拉力F为3牛，物体与水平地面的摩擦力为1.5牛，在5秒钟内F做的功是3焦，其功率为0.6瓦，在此过程中重力做功0焦．

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；
（3）做功的两个必要条件：一是力，二是在力的方向上移动的距离，据此判断重力是否做功．

解答 解：
（1）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=1.5N，
作用在动滑轮轴上的拉力：F=F_示+f=2F_示=2×1.5N=3N；
（2）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=$\frac{1}{2}$×0.4m/s=0.2m/s，
拉力端移动距离：s=vt=0.2m/s×5s=1m，
拉力做功：W=Fs=3N×1m=3J，
拉力的功率：
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{3J}{5s}$=0.6W；
（3）此过程中，物体A在重力的方向上没有移动距离，重力不做功，即重力做功为0J．
故答案为：3；1.5；3；0.6；0．

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．