Question

13．如图，质量为M=2千克的物体，在力F的作用下，以0.5米/秒的速度沿水平面匀速前进了2米（滑轮和绳的重及与绳间的摩擦不计），此时弹簧秤的示数为2N．则物体与水平面间的摩擦力是2N，在这一过程中，重力做的功是0J，拉力F的功率是4W．

Answer 1

分析 由图可知，滑轮承重绳子的有效股数n=2；
（1）物体A匀速运动，受到的合力为零，故A物体所受拉力和摩擦力相等；
（2）物理学中的做功的两个必要条件：一是作用在物体上的力，二是物体在力的方向上移动一段距离，二者缺一不可．
（3）根据动滑轮工作特点求出作用在动滑轮轴上的拉力，利用P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv求出拉力的功率．

解答 解：（1）物体A受绳子拉力F_绳子=F_{弹簧测力计}=2N与滑动摩擦力f作用，
物体做匀速直线运动，由平衡条件得：f=F_绳子=2N；
（2）由题知，物体在重力的方向上没有移动距离，根据做功的两个必要条件可知，重力做功为0J；
（3）由图可知，绳子的有效股数n=2，
则拉力的速度v=2v_物=2×0.5m/s=1m/s，
作用在动滑轮轴上的拉力：F=2F_{弹簧测力计}=2×2N=4N；
拉力的功率P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv=4N×1m/s=4W．
故答案为：2；0；4．

点评 本题主要考查学生对：动滑轮的工作特点的了解和掌握，以及对功率推导公式的理解，是一道中档题．