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16.如图所示,重力为16牛的木块在大小为5牛的水平拉力F的作用下,10秒内沿水平面匀速前进了5米,拉力F做的功为50焦,功率为5瓦,在这段时间里重力做功为0焦.若水平拉力变为12牛,则木块在水平方向上所受的合力大小为14牛.(不计滑轮重力、绳子与滑轮间的摩擦)

分析 解答此题从以下知识点入手:
(1)利用s=ns求出拉力移动的距离,然后根据公式W=Fs可求拉力做的功;又知道做功时间,根据公式P=$\frac{W}{t}$可求功率;
(2)做功的两个必要因素:一是作用在物体上的力,二是在力的方向上通过的距离.
(3)根据二力平衡可知f=2F,然后根据摩擦力大小的影响因素判断摩擦力的变化,再根据同一直线上两个力的方向相反时,合力等于二力之差求出合理大小.

解答 解:(1)图中为动滑轮,有两股绳子承担拉力,
则拉力端移动的距离:s=2s=2×5m=10m,
拉力F做的功:W=Fs=5N×10m=50J;
功率为P=$\frac{W}{t}$=$\frac{50J}{10s}$=5W;
(2)在此过程中木块没有在重力方向上移动距离,所以重力对物体A做的功为0J.
(3)因为木块做匀速直线运动,且不计滑轮重力、绳子与滑轮间的摩擦
所以,地面对木块的摩擦力f=2F=2×5N=10N,
当水平拉力变为12N,此时动滑轮对木块的拉力为:F=2×12N=24N,
木块对水平面的压力不变,接触面的粗糙程度不变,则摩擦力大小不变,即f=10N,
所以,木块在水平方向上所受的合力大小为:F=F-f=24N-10N=14N.
故答案为:50;5;0;14.

点评 本题考查功和功率的计算、力的合成与应用、摩擦力大小的影响因素等,知道做功的必要条件是有力作用在物体上,物体在力的方向上移动距离.

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