Question

14．重50N的物體A被測力計(jì)拉住后靜止在長5米、高4米的光滑斜面上，在它上面有一重10N的粗糙物體B．當(dāng)B物體受到一個(gè)平行于斜面向下的拉力拉動(dòng)，并在A物體上以0.2m/s速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)（如圖），測力計(jì)數(shù)為50N，此時(shí)A物體受到的摩擦力方向平行于斜面向下，拉力F在2s鐘內(nèi)做的功為20J，拉力F的功率為10W．

Answer 1

分析 ①物體勻速運(yùn)動(dòng)，則受平衡力作用，據(jù)此可知物體B受到拉力F和摩擦力的關(guān)系；物體間力的作用是相互的，據(jù)此可知物體A受到摩擦力與物體B受到摩擦力的關(guān)系和物體B受到摩擦力的方向；
②由彈簧秤示數(shù)可知物體B受到摩擦力大小，由此可知物體A受到拉力大小；由s=vt計(jì)算出拉力F移動(dòng)的距離，由W=Fs和P=$\frac{W}{t}$分析計(jì)算出拉力做的功和功率．

解答 解：因斜面是光滑的，則斜面與物體A之間沒有摩擦；
物體B在拉力作用下平行于斜面勻速向下運(yùn)動(dòng)，則物體B受到物體A平行于斜面向上的摩擦力，因物體間力的作用是相互的，所以物體A受到物體B平行于斜面向下的摩擦力；
因物體A被測力計(jì)拉住后靜止，所以B對(duì)A的摩擦力與測力計(jì)的拉力平衡，則f_B對(duì)A=F_測=50N；
由相互作用力和力的平衡可知：物體B受到的摩擦力大小也是50N，拉力F等于B物體受到的摩擦力，即F=f=50N；
由v=$\frac{s}{t}$可得，拉力F在2s內(nèi)移動(dòng)的距離為：s=vt=0.2m/s×2s=0.4m；
拉力所做的功為：W=Fs=50N×0.4m=20J；
拉力的功率：P=$\frac{W}{t}$=$\frac{20J}{2s}$=10W．
故答案為：平行于斜面向下；20；10．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了二力平衡條件的應(yīng)用，摩擦力方向的判斷，速度、功和功率的計(jì)算等知識(shí)，正確判斷摩擦力的方向是解題的關(guān)鍵，是一道綜合題．