Question

13．如图所示，质量m=2kg的物体放在水平光滑的地面上，物体上有一轻滑轮，一根细绳绕过滑轮，绳一端固定在墙上，另一端用手拉着，若保持与墙相连的绳水平，而手拉绳的力始终与水平方向成θ=60°角，大小F=20N，物体在拉力作用下沿地面移动s=2m，则拉力对物体做功W=60J，物体此刻的速度v=2$\sqrt{15}$m/s．

Answer 1

分析 分析拉力的位移，根据功的公式即可求得拉力的功；再根据动能定理即可求得物体最终的速度．

解答 解：在物体沿水平地面向右移动x的过程中，绳子在拉力方向上的位移：L=s+scosθ，
则绳子的拉力所做的功为：W=FL=Fs（1+cosθ）=20×2×（1+$\frac{1}{2}$）=60J；
由动能定理可知：W=$\frac{1}{2}$mv²；
解得：v=$\sqrt{\frac{2W}{m}}$=$\sqrt{\frac{2×60}{2}}$=2$\sqrt{15}$m/s；
故答案为：60；2$\sqrt{15}$；

点评 本题考查动能定理的应用，解题的关键在于正确求解拉力的功，要明确拉力作用方向，根据几何关系即可求得位移．