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

问题描述:

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.


(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=FS2=2.5N×1m=2.5J
额外功为W=W-W有用=2.5J-2J=0.5J
对动滑轮做的功为W=Gh=0.5N×0.5m=0.25J
克服绳重及摩擦所做的额外功为W′=W-W=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
=
0.25J
2.5J
=
1
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
1
10