Question

如圖所示，用滑輪組拉重400N的物體A沿水平方向以0.02m/s的速度勻速運動，滑輪組的機械效率為80%．運動中物體A受到地面的摩擦阻力為200N，人對地面的壓強為20000Pa．不計繩重、滑輪摩擦，地面上的定滑輪與物體A相連的繩子沿水平方向，地面上的定滑輪與動滑輪相連的繩子沿豎直方向，人對繩子的拉力與對地面的壓力始終豎直向下且在同一直線上．已知人與地的接觸面積為300cm²．則下列計算結果正確的是

1. A.
   繩子自由端受到拉力的大小是100N
2. B.
   人的重力為725N
3. C.
   繩子自由端運動的速度是0.01m/s
4. D.
   動滑輪重為100N

Answer 1

B
分析：基于以下的分析，可對本題中的各個量進行求解：
（1）首先對圖中的裝置進行分析，可以看出，三只滑輪中，最上端和最下端的滑輪均為定滑輪，只起到了改變力的方向的作用，中間一只為動滑輪，可省一半的力；
（2）因為物體勻速直線運動，所以其所受的摩擦阻力與所受的拉力是一對平衡力；
（3）對人進行受力分析可知，人的重力減去繩子自由端的拉力，便是對地面的壓力，再根據壓強可進行求解；
（4）繩子自由端的移動速度應為物體移動速度的2倍．
解答：A、分析圖中的裝置可知，摩擦阻力由2段繩子承擔，且滑輪組的機械效率為80%，則η=，F==125N，故A錯誤；
B、人拉繩時對地面的壓力F=Ps=20000Pa×300×10^-4m²=600N，人的重力G=600N+125N=725N，故B正確；
C、因為本裝置中有一只是動滑輪，省一半的力，費一倍的距離，因此，繩子自由端移動的速度應為物體移動速度的2倍，即0.02m/s×2=0.04m/s，故C錯誤；
D、F=125N，則所用的總的拉力為125N×2=250N，動滑輪的重G_輪=F_總-f=250N-200N=50N，故D錯誤．
故選B．
點評：本題雖為選擇，但需要通過一系列的計算為基礎才能最終做出判斷．在分析題目時，明確裝置的特點是解答的基礎，再能熟練運用公式找出各個量之間的關系進行求解是關鍵．在計算時，有幾個易錯點值得關注，即對人的重力分析、對機械效率的運用、對動滑輪重的求法等．