Question

4．如图所示，物体A的质量m=20kg，在40N的水平拉力F的作用下，物体A以0.8m/s的速度在水平面上做匀速直线运动，忽略滑轮与绳子的摩擦力以及滑轮、弹簧测力计和绳子所受的重力，并且绳子足够长．
（1）物体A与水平面间摩擦力为20N；
（2）拉力F做功的功率16W；
（3）如果将水平拉力F增加到60N，使物体A向右运动，此时物体A与水平面间摩擦力为20N．

Answer 1

分析 （1）物体A做匀速直线运动时受到的摩擦力和绳子对物体A的拉力是一对平衡力，二力大小相等，根据动滑轮省一半的力求出摩擦力的大小；
（2）根据v_A=2v_F求出拉力F移动的速度，根据P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv求出拉力F做功的功率；
（3）滑动摩擦力的大小只与接触面的粗糙程度和压力的大小有关，与其它因素无关．

解答 解：（1）因物体A做匀速直线运动时受到的摩擦力和绳子对物体A的拉力是一对平衡力，
所以，由动滑轮省一半的力可得，物体A与水平面间摩擦力：
f=$\frac{1}{2}$F=$\frac{1}{2}$×40N=20N；
（2）拉力F移动的速度：
v_F=$\frac{1}{2}$v_A=$\frac{1}{2}$×0.8m/s=0.4m/s，
拉力F做功的功率：
P_F=Fv_F=40N×0.4m/s=16W；
（3）因滑动摩擦力的大小只与接触面的粗糙程度和压力的大小有关，
所以，如果将水平拉力F增加到60N，使物体A向右运动，此时物体A与水平面间摩擦力仍为20N不变．
故答案为：（1）20；（2）16；（3）20．

点评 本题考查了动滑轮省力特点和功率公式以及影响滑动摩擦力大小因素的应用，明确物体A和拉力F移动速度关系、拉力大小的关系是关键．