Question

4．重力为500牛的物体A与滑轮相连接且置于水平地面上，在水平拉力F作用下物体A做匀速直线运动，如图所示．若物体A在4秒内运动的距离S_A为2米，受到地面的摩擦力f为100牛．求：
（1）拉力F．
（2）拉力F所做的功W．
（3）拉力F所做的功率P．

Answer 1

分析 （1）在水平方向上使用动滑轮，克服的是物体A与地面的摩擦力．根据物体受到的摩擦力的大小和动滑轮的省力情况可以得到拉力F．
（2）利用s=2S_A，W=Fs，即可求出拉力对物体做的功．
（3）根据公式P=$\frac{W}{t}$计算功率．

解答 解：（1）物体A做匀速直线运动，受到的摩擦力f=100N，使用动滑轮能省一半的力，所以F=$\frac{1}{2}$f=$\frac{1}{2}$×100N=50N；
（2）拉力F移动的距离：s=2S_A=2×2米=4米，
因此拉力F做的功：W=Fs=50N×4m=200J．
（3）拉力F所做的功率P=$\frac{W}{t}$=$\frac{200J}{4s}$=50W．
答：（1）拉力F是50N．
（2）拉力F所做的功W是200J．
（3）拉力F所做的功率P是50W．

点评 本题考查移动距离、拉力的大小、做功和功率的计算，关键是公式的灵活运用，题目相对较简单．