Question

如图所示，在研究滑轮组时，测得A物体重3N，当拉动甲测力计，使A以0.1m/s的速度匀速向右移动时，甲、乙测力计的示数分别为0.5N和1.2N．则拉动甲测力计的功率大约是

 

W，在匀速拉动4s时间内所做的额外功约为

 

J．在拉动的过程中A物体对地面的压强

 

（选填“变大”或“变小”或“不变”）．

Answer 1

分析：（1）由物体A匀速向右移动可得A受到的摩擦力等于拉力（乙测力计的示数）；从图中可以看出动滑轮上有3段绳子，甲测力计的速度是物体A的3倍，根据公式P=FV可求拉动甲测力计的功率．
（2）甲的拉力是乙的拉力和滑轮与绳子之间的摩擦力之和的

1

3

，已知甲、乙测力计的示数，可求滑轮与绳子之间摩擦力的大小，已知A的移动速度和时间，根据公式S=Vt可求移动的距离，最后根据公式W=FS求出在匀速拉动4s时间内所做的额外功．
（3）压强等于压力与受力面积的比值，在拉动A的过程中，压力与受力面积不变，A对地面的压强不变．

解答：解：（1）物体A匀速向右移动，处于平衡状态，由平衡条件得：物体A受到向左的摩擦阻力：f_A=F_乙=1.2N；
由图示可知，承重绳子的有效股数n=3，甲测力计移动的速度：V_甲=nV_A=3V_A=3×0.1m/s=0.3m/s，
拉动甲测力计的功率：P=

W甲

t

=

F甲s

t

=F_甲V_甲=0.5N×0.3m/s=0.15W，
（2）滑轮与绳子之间摩擦力：f=3F_甲-F_乙=3×0.5N-1.2N=0.3N，
在匀速拉动4s时间内A移动的距离：s=vt=0.1m/s×4s=0.4m，
在匀速拉动4s时间内所做的额外功：W=fs=0.3N×0.4m=0.12J．
（3）在拉动的过程中A对地面的压力和与地面的接触面不变，由压强公式可知，物体对地面的压强不变．
故答案为：0.15；0.12；不变．

点评：本题考查功率和做功的计算，关键是公式及其变形的灵活运用，重点是会分析动滑轮上绳子的段数，难点是计算额外功（克服滑轮与绳子之间摩擦力做的功）．