Question

【题目】如图所示为小刚设计的滑轮组装置．其中滑块A置于表面粗糙程度各处相同的水平面上，动滑轮重G=10N，重物B的重力GB可改变．下表是小刚在某次使用该装置时记录的一些数据．若不计绳重及绳与滑轮间的摩擦，跨过滑轮的绳或竖直或水平，A距水平面上的定滑轮、B距水平面均足够远．求：

时间t	0～2s	2～4s	4～6s
GB/N	20	50	27
A的运动情况	静止	速度由0逐渐增大到2m/s	以2m/s的速度做匀速运动
A在水平面上通过的距离s/m	0	2	4

（1）在4～6s内，水平绳对A的拉力做的功．
（2）在2～4s内，重力GB做功的功率．
（3）在0～2s和2～4s两段时间内，A受到的摩擦力大小．

Answer 1

【答案】
（1）解：在4～6s内，GB=27 N，A和B均做匀速运动，A向左滑行的距离s3=4m，

A受水平绳的拉力：

F3= （GB+G）= （27N+10N）=18.5N，

WF3=F3s3=18.5N×4m=74J

（2）解：在2～4s内，重力GB=50N，A向左滑行的距离s2=2m，

B下降的距离h2= s2= ×2m=1m，

WGB=GBh2=50N×1m=50J，

功率P= = =25W

（3）解：在0～2s内，A和B均静止，GB=20N，

水平绳的拉力F1= （GB+G）= （20N+10N）=15N，

A在水平方向受拉力和静摩擦力作用，由力的平衡条件得f1=F1=15N；

在4～6s内，由力的平衡条件得f3=F3=18.5N

由题意，A在2～6s内所受滑动摩擦力大小不变，

所以A在2～4s内所受滑动摩擦力大小f2=f3=18.5N

【解析】由图可知，该滑轮组绳子的有效股数为2：（1）根据F= （G物+G动）求出在4～6s内的拉力，再根据W=Fs求出做的功；（2）先根据s=nh求出B下降的距离，再根据W=Gh求出物体B做的功，最后根据P= 求出重力GB做功的功率；（3）先根据F= （G物+G动）求出0～2s内水平绳的拉力，再根据静止和匀速直线运动是平衡状态，受到的力为平衡力，利用二力平衡的条件分别求出摩擦力的大小．
【考点精析】解答此题的关键在于理解二力平衡条件的应用的相关知识，掌握二力平衡的条件是：作用在同一物体上的两个力大小相等，方向相反，且作用在同一直线上，即合力为零．（一物、二力、等大、反向、同直线），以及对功的计算的理解，了解功的计算公式：W = F S；F 表示力，单位：牛( N ) ． S 表示距离，单位：米（m）W表示功， 功的单位就是牛· 米 ． 叫作焦耳．即：1 J = 1N·m．