Question

如右图所示，在拉力F=60N的作用下，动滑轮沿水平方向以0.2m/s的速度匀速滑动．求：
（1）物体受到的摩檫力是多少？
（2）物体移动的速度有多大？
（3）若此摩檫力是物体重力的1/3，则物体的质量是多少？（g=10N/kg）

Answer 1

解：（1）由于物体所受的摩擦力和滑轮下面细绳对动滑轮的拉力大小是相等的，即f===30N；
（2）由于动滑轮费2倍的距离，即费2倍的速度，故此时物体移动的速度是拉力F移动速度的2倍，故V_物=2V_动=2×0.2m/s=0.4m/s；
（3）若此时摩擦力是物重的，故G_物=3f=3×30N=90N，所以物体的质量是m===9Kg．
答：物体所受的摩擦力是30N；物体移动的速度是0.4m/s；物体的质量是9kg．
分析：（1）该题中的滑轮为动滑轮，即此时滑轮下面的细绳对滑轮的拉力是滑轮右端拉力F的一半；且由于物体处于匀速直线运动状态，即是平衡状态，即此时该物体所受的摩擦力和滑轮下面细绳的拉力是一对平衡力，据作用力与反作用力关系可知，滑轮下面的细绳对物体的拉力和细绳对动滑轮的拉力是相等的，故此时物体所受的摩擦力和滑轮下面细绳对动滑轮的拉力大小是相等的．
（2）据动滑轮的特点知，物体移动的距离是滑轮右端拉力F或动滑轮移动距离的2倍，故若动滑轮的移动速度是0.2m/s，即其在1s钟内移动的距离是0.2m，故物体的移动的距离是0.4m，即动滑轮能费2倍的距离，进而能得出答案．
（3）据摩擦力与物体重力的关系分析即可解决．
点评：该题是把动滑轮的特点、二力平衡及重力与质量关系的计算综合在一起，并且把摩擦力、二力平衡、作用力与反作用力的知识贯穿其中，难度较大，处理时应注意各个知识点的应用．