Question

12．如图所示，物体A通过动滑轮在水平拉力F的作用下，沿水平面以2m/s的速度做匀速直线运动，此时物体A所受的摩擦力是20N，如果滑轮、绳子所受重力及滑轮与轴的摩擦均不计，则拉力F的大小为10N；拉力F做功的功率为40W．

Answer 1

分析 利用速度公式求出物体移动的速度，使用的是动滑轮，则拉力移动的速度为物体移动速度的2倍，据此求出拉力移动的速度；
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10N，滑轮和绳的重力及滑轮的摩擦忽略不计，根据动滑轮的省力特点计算出拉力F的大小，再根据P=Fv求拉力的功率．

解答 解：物体移动的速度：v_物=2m/s，
由图知，n=2，拉力移动的速度：v=2v_物=2×2m/s=4m/s，
因为物体匀速直线运动，所以动滑轮对物体的拉力：F_拉=f=20N，
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=$\frac{1}{2}$×20N=10N．
拉力的功率：P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv=10N×4m/s=40W．
故答案为：10；40．

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．