Question

18．如圖裝置中，滑輪與軸之間摩擦、繩重和滑輪重均不計(jì)，物體A重200N，物體B重20N．在物體B的作用下，物體A剛好向右作水平勻速直線運(yùn)動(dòng)，則物體A受到地面的摩擦力為40N．如果在物體A上加一個(gè)水平向左的拉力F，拉力F的功率為120W，使物體B勻速上升9m，所用時(shí)間為3s．

Answer 1

分析 （1）物體A在物體B的作用下向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)，A受到的摩擦力與掛鉤對物體A的拉力是一對平衡力，根據(jù)滑輪組的省力特點(diǎn)可求掛鉤對物體A的拉力，進(jìn)而求出摩擦力；
（2）拉動(dòng)A向左運(yùn)動(dòng)，A受到水平向左的拉力F和水平向右的摩擦力、掛鉤的拉力三力平衡，可求出拉力；
而B移動(dòng)的距離是A移動(dòng)距離的2倍，求出A移動(dòng)的距離，拉力所做的功為W=Fs，再利用t=$\frac{W}{P}$求出所用的時(shí)間．

解答 解：
（1）物體A在物體B的作用下向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，物體A受到地面的摩擦力：
f=F_拉=2G_B=2×20N=40N，

（2）拉動(dòng)A向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，A受力如圖，

F=f+F_拉=40N+40N=80N；
當(dāng)物體B上升的距離s_B=9m，
則物體A移動(dòng)的距離：
s_A=$\frac{1}{2}$s_B=$\frac{1}{2}$×9m=4.5m，
因此拉力F做功：
W=Fs_A=80N×4.5m=360J，
由P=$\frac{W}{t}$得所用的時(shí)間：
t=$\frac{W}{P}$=$\frac{360J}{120W}$=3s．
故答案為：40；3．

點(diǎn)評 本題考查了學(xué)生對滑輪組的省力情況、功的公式及功率公式的理解和掌握，分析滑輪組的繩子股數(shù)，弄懂物體A的受力情況是解決此題的關(guān)鍵．