Question

如圖所示，在研究滑輪組時，測得A物體重3N，當拉動甲測力計，使A以0.1m/s的速度勻速向右移動時，甲、乙測力計的示數分別為0.5N和1.2N．則拉動甲測力計的功率大約是

 

W，在勻速拉動4s時間內所做的額外功約為

 

J．在拉動的過程中A物體對地面的壓強

 

（選填“變大”或“變小”或“不變”）．

Answer 1

分析：（1）由物體A勻速向右移動可得A受到的摩擦力等于拉力（乙測力計的示數）；從圖中可以看出動滑輪上有3段繩子，甲測力計的速度是物體A的3倍，根據公式P=FV可求拉動甲測力計的功率．
（2）甲的拉力是乙的拉力和滑輪與繩子之間的摩擦力之和的

1

3

，已知甲、乙測力計的示數，可求滑輪與繩子之間摩擦力的大小，已知A的移動速度和時間，根據公式S=Vt可求移動的距離，最后根據公式W=FS求出在勻速拉動4s時間內所做的額外功．
（3）壓強等于壓力與受力面積的比值，在拉動A的過程中，壓力與受力面積不變，A對地面的壓強不變．

解答：解：（1）物體A勻速向右移動，處于平衡狀態，由平衡條件得：物體A受到向左的摩擦阻力：f_A=F_乙=1.2N；
由圖示可知，承重繩子的有效股數n=3，甲測力計移動的速度：V_甲=nV_A=3V_A=3×0.1m/s=0.3m/s，
拉動甲測力計的功率：P=

W甲

t

=

F甲s

t

=F_甲V_甲=0.5N×0.3m/s=0.15W，
（2）滑輪與繩子之間摩擦力：f=3F_甲-F_乙=3×0.5N-1.2N=0.3N，
在勻速拉動4s時間內A移動的距離：s=vt=0.1m/s×4s=0.4m，
在勻速拉動4s時間內所做的額外功：W=fs=0.3N×0.4m=0.12J．
（3）在拉動的過程中A對地面的壓力和與地面的接觸面不變，由壓強公式可知，物體對地面的壓強不變．
故答案為：0.15；0.12；不變．

點評：本題考查功率和做功的計算，關鍵是公式及其變形的靈活運用，重點是會分析動滑輪上繩子的段數，難點是計算額外功（克服滑輪與繩子之間摩擦力做的功）．