Question

高一物理动能问题

如下图所示，用F=30N的恒力通过距水平地面h=4m高处的光滑定滑轮把静止在水平面上的质量m=10kg的小物体从A点拉到B点，A、B两点到定滑轮正下方的C点的距离分别为s1=9.6m、s2=3m.摩擦力为20N。
则物体经过B点的动能为？物体经过B点时拉力对物体做功的功率为？

图中角度有误，请回答者另行计算

Answer 1

这是一个化变力做功为恒力做功的问题，拉力F做的功可以30*（10.4-5）=162J，而摩擦力做功为-20*（9.6-3）=-132J，由动能定理可知在B点的动能为162J-132J=30J，而功率为瞬时功率即：P=Fvcos a=30*√6*cos53=24√6 W

Answer 2

把绳子和物块视作一个整体系统，外力只有F和摩擦力两个，其中F作用于绳子，所以F做的功是F与绳子位移的乘积，而摩擦力作用于物块，所以摩擦力的功是摩擦力和物块位移的乘积。
因为绳子是不可拉伸的，所以它拉着滑轮的这边缩短了多少那边就延长了多少也就是说它顶端移动了多远，也就是位移了，因此通过直角三角形可以算出来，A点的时候绳长10.4m，B点的时候绳长5m，因此位移是5.4m，所以做功W1 = 30*5.4 = 162J
摩擦力做功W2 = 20 * (3-9.6) = -132J
所以总动能变化量为合外力做功W1+W2 = 30J，初始动能0，所以B点动能30。

某点的功率为该点瞬时力与速度的乘积，因为上面算出来了动能，所以可以得出速度，用F在水平方向上的分量也就是（3/5）*F与这个速度相乘就是瞬时功率了- -懒惰拿计算器出来算，目测应该是带根号的结论。

Answer 3

为什么这儿的摩擦力能是个定值啊？