Question

14．如圖所示，A物體受到的重力是100N，在拉力F的作用下，能以0.2m/s的速度在水平地面上向左做勻速直線運動，已知拉力F=5N，滑輪組的機械效率為80%，則下列說法正確的是（　�。�

• A． 拉力F的功率是1W
• B． 2s內繩子自由端移動的距離是1.4m
• C． 5s內拉力F所做功的大小是20J
• D． 物體A受到水平地面的摩擦力大小是12N

Answer 1

分析 （1）由圖可知，n=3，根據(jù)v_繩=3v_物求出繩子自由端移動的速度；再根據(jù)P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv_繩求出拉力的功率；
（2）根據(jù)s_繩=v_繩t求得2s內繩子自由端移動的距離；
（3）由公式W=Pt可求得5s內拉力F所做功；
（4）根據(jù)機械效率公式η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$=$\frac{f{s}_{物}}{F{s}_{繩}}$=$\frac{f{s}_{物}}{Fn{s}_{物}}$=$\frac{f}{nF}$的變形公式求出摩擦力．

解答 解：
A、由圖可知，n=3，繩子自由端移動的速度：v_繩=3v_物=3×0.2m/s=0.6m/s；
拉力F的功率：P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv_繩=5N×0.6m/s=3W，故A錯誤；
B、根據(jù)v=$\frac{s}{t}$可得，2s內繩子自由端移動的距離：s_繩=v_繩t=0.6m/s×2s=1.2m，故B錯誤；
C、由P=$\frac{W}{t}$可得，5s內拉力F所做的功：W=Pt′=3W×5s=15J，故C錯誤；
D、滑輪組水平放置，克服摩擦力做的功為有用功，拉力F所做的功為總功，
該滑輪組的機械效率：η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$=$\frac{f{s}_{物}}{F{s}_{繩}}$=$\frac{f{s}_{物}}{Fn{s}_{物}}$=$\frac{f}{nF}$，
所以，水平地面的摩擦力：f=ηnF=80%×3×5N=12N，故D正確；
故選D．

點評 此題主要考查的是學生對機械效率計算公式及其變形公式的理解和掌握，知道克服物體摩擦力做的功為有用功是解決此題的關鍵．