Question

3．如圖所示，用24N的力F沿水平方向拉滑輪，可使重20N的物體A以0.2m/s的速度在水平面上勻速運動．物體B重10N，彈簧測力計的示數恒為5N（不計滑輪、測力計、繩子的重量，滑輪的轉軸光滑）．下列說法正確的是（　　） 

• A． 物體A受到地面的摩擦力是7N
• B． 滑輪移動的速度是0.4m/s
• C． 水平拉力F的功率是4.8W
• D． 在2s內繩子對物體A做的功為2.4J

Answer 1

分析 （1）要判斷出A所受的摩擦力，首先根據拉力F和動滑輪的特點，計算出繩子對A的拉力，對A進行受力分析，根據平衡力的特點計算出A受地面的摩擦力；
（2）根據動滑輪的特點及A的移動速度判斷滑輪的移動速度；
（3）根據公式P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv計算出拉力F的功率；
（4）繩子對物體A做的功即克服物體B和地面的摩擦力做的功．

解答 解：
A、因為F=24N，所以對A的拉力為：$\frac{1}{2}$×24N=12N，彈簧測力計的示數恒為5N，則物體B對A的摩擦力為5N，方向向右，所以地面對A的摩擦力為12N-5N=7N，所以A正確；
B、A移動的速度即繩端移動的速度為0.2m/s，所以滑輪的移動速度為$\frac{1}{2}$×0.2m/s=0.1m/s，所以B錯誤；
C、P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv=24N×0.1m/s=2.4W，所以C錯誤；
D、繩子的拉力是12N，2s物體A移動的距離為s=vt=0.2m/s×2s=0.4m，所以W=Fs=12N×0.4m=4.8J，所以D錯誤．
故選A．

點評 此題主要考查了動滑輪的特點、功、功率的計算，解決此題的關鍵是分別對A、B和動滑輪進行分析，得出繩端和F端的力及速度的關系，是一道難題．