Question

15．在水平桌面上放一個重200 N的物體，物體與桌面的摩擦力為30N，如圖所示，若不考慮繩的重力和繩的摩擦，使物體以0.1 m/s勻速移動時，水平拉力F及其功率的大小分別為（　�。�

• A． 10N   3W
• B． 11N  1W
• C． 30N  1W
• D． 15N   3W

Answer 1

分析 （1）由圖可以看出拉物體的繩子股數(shù)，且物體勻速運動，可知物體受的拉力和摩擦力是一對平衡力，大小相等，故繩子自由端的力是對物體拉力的三分之一．
（2）首先根據(jù)v_繩=nv_物求出繩子自由端移動的速度，然后根據(jù)P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv求出拉力的功率．

解答 解：因為物體在水平桌面上做勻速運直線動，
所以物體受的拉力和摩擦力是一對平衡力，大小相等，即F_拉=f=30N，
從圖可知，此滑輪組承擔對物體拉力的繩子股數(shù)n=3，
因為不考慮繩的重力和繩的摩擦，
所以繩子自由端的水平拉力：
F=$\frac{1}{n}$F_拉=$\frac{1}{3}$×30N=10N；
繩子自由端移動的速度：
v_繩=nv_物=3×0.1m/s=0.3m/s，
則水平拉力的功率：
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{F{s}_{繩}}{t}$=Fv_繩=10N×0.3m/s=3W．
所以A正確，BCD錯誤．
故選：A．

點評 本題考查了滑輪組中力和功率的計算，在滑輪組中，拉物體的力由幾股繩子承擔，則繩子自由端的力為拉物體的力的幾分之一．注意使用滑輪組水平拉動重物時，機械所做的有用功是克服摩擦力做功，而不是克服重力做功．