Question

12．如图所示，重为20N的物体M在力F的作用下做匀速直线运动，物体受到的阻力为物体重力的0.2倍，求：
（1）拉力F的大小；
（2）物体M在10秒内通过2米的距离，则力F所作的功和功率各为多大？

Answer 1

分析 （1）由图象可知，力F作用在轴上，是费力的，利用F=2f求拉力大小；
（2）如图，可将图竖起来看，则拉力端移动的距离等于物体移动距离的$\frac{1}{2}$，可求拉力端移动的距离，利用W=Fs求拉力做功，知道时间，利用P=$\frac{W}{t}$求拉力F的功率．

解答 解：
（1）由图可知，力F作用在轴上，是费力的，拉力大小：
F=2f=2×0.3G=2×0.3×20N=12N；
（2）如图，可将图竖起来看，则拉力端移动的距离：
s_F=$\frac{1}{2}$s_物=$\frac{1}{2}$×2m=1m，
拉力做功：
W=Fs_F=12N×1m=12J，
拉力F的功率：
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{12J}{10s}$=1.2W．
答：（1）拉力F的大小为12N；
（2）物体M在10秒内通过2米的距离，则力F所作的功和功率各为12J、1.2W．

点评 本题考查了使用动滑轮拉力的大小、拉力做的功和功率的计算，知道该装置的特点（力F作用在轴上）是关键．