Question

17．如图所示，一个质量为30kg的物体A在水平拉力F的作用下，在地面上做匀速直线运动，物体A在2s内前进了0.2m．若物体A所受擦力是物体重力的0.2倍，则在此过程中拉力F做的功是12J，拉力的功率6W（不计滑轮重，绳重及轴摩擦）．

Answer 1

分析 使用的是滑轮组，动滑轮由2股绳子承担，根据二力平衡的条件可知，动滑轮对物体的拉力等于水平面对物体的摩擦力f，滑轮重、绳重及轴摩擦忽略不计，根据动滑轮的省力特点计算出拉力F的大小，再根据W=Fs求得在此过程中拉力F做的功，利用P=$\frac{W}{t}$求拉力的功率．

解答 解：因为物体匀速直线运动，动滑轮对物体的拉力：
F_拉=f=0.2G_A=0.2m_Ag=0.2×30kg×10N/kg=60N，
又因为滑轮和绳的重力及滑轮的摩擦忽略不计，
所以水平拉力：
F=$\frac{1}{2}$F_拉=$\frac{1}{2}$×60N=30N，
绳子自由端移动的距离是物体移动距离的2倍，故s=2s_物=0.2m×2=0.4m，
在此过程中拉力F做的功W=Fs=30N×0.4m=12J，
拉力的功率：P=$\frac{W}{t}$=$\frac{12J}{2s}$=6W．
故答案为：12J；6．

点评 正确得出动滑轮对物体的拉力，是本题的突破口也是关键．计算拉力F做功的功率时，要注意公式变形．这是一道综合性较强的计算类填空题．