试题

（2012·河北）如图1所示，重为8N的物体A在拉力F的作用下，5s内匀速运动了0.5m．拉力F做的功随时间变化的图象如图2所示．己知动滑轮重0.5N，物体A在水平桌面上运动时受到的摩擦阻力f为物重G的0.5倍．
求：（1）拉力F的功率．
（2）拉力F大小．
（3）克服绳重及摩擦所做的额外功占总功的比例．

解：
（1）由图象知，拉力做的功W=2.5J时，所用的时间是5s
所以拉力的功率为P=

W

t

=

2.5J

5s

=0.5W；
（2）绳子拉下的长度为S=2h=2×0.5m=1m
作用在绳子上的拉力为F=

W

S

=

2.5J

1m

=2.5N；
（3）拉动物体做的有用功为W_有用=fS₁=0.5×8N×0.5m=2J
拉力做的总功为W_总=FS₂=2.5N×1m=2.5J
额外功为W_额=W_总-W_有用=2.5J-2J=0.5J
对动滑轮做的功为W_动=G_动h=0.5N×0.5m=0.25J
克服绳重及摩擦所做的额外功为W′=W_额-W_动=0.5J-0.25J=0.25J
克服绳重及摩擦所做的额外功占总功的比例为

W′

W总

=

0.25J

2.5J

=10%
答：
（1）拉力的功率为0.5W；
（2）拉力为2.5N；
（3）克服绳重及摩擦所做的额外功占总功的比例为10%．
解：
（1）由图象知，拉力做的功W=2.5J时，所用的时间是5s
所以拉力的功率为P=

W

t

=

2.5J

5s

=0.5W；
（2）绳子拉下的长度为S=2h=2×0.5m=1m
作用在绳子上的拉力为F=

W

S

=

2.5J

1m

=2.5N；
（3）拉动物体做的有用功为W_有用=fS₁=0.5×8N×0.5m=2J
拉力做的总功为W_总=FS₂=2.5N×1m=2.5J
额外功为W_额=W_总-W_有用=2.5J-2J=0.5J
对动滑轮做的功为W_动=G_动h=0.5N×0.5m=0.25J
克服绳重及摩擦所做的额外功为W′=W_额-W_动=0.5J-0.25J=0.25J
克服绳重及摩擦所做的额外功占总功的比例为

W′

W总

=

0.25J

2.5J

=10%
答：
（1）拉力的功率为0.5W；
（2）拉力为2.5N；
（3）克服绳重及摩擦所做的额外功占总功的比例为10%．