Question

15．如圖所示，重300N的物體在20N的水平拉力F的作用下，以0.2m/s的速度沿水平地面向左勻速直線運動了l0s，滑輪組的機械效率為80%，則在此過程中，下列說法正確的是（　　）

• A． 繩子自由端移動的距離為2m
• B． 物體與地面間的滑動摩擦力為48N
• C． 拉力F的功率為12W
• D． 有用功為120J

Answer 1

分析 A、知道物體移動速度和時間，利用s=vt求物體移動距離，由題知，n=3，拉力端移動的距離等于物體移動距離的3倍；
B、知道機械效率和拉力大小，利用η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$=$\frac{f{s}_{物}}{F{s}_{繩}}$=$\frac{f{s}_{物}}{F3{s}_{物}}$=$\frac{f}{3F}$求摩擦力f；
C、利用W=Fs求拉力做的總功，再利用功率公式求拉力做功功率；
D、拉力做的有用功等于摩擦力乘以物體移動的距離．

解答 解：
A、由圖知，n=3，則繩子自由端移動的距離：s_繩=3s_物=3v_物t=3×0.2m/s×10s=6m，故A錯；
B、拉力做的有用功W_有=fs_物，W_總=Fs_繩，
因為η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$=$\frac{f{s}_{物}}{F{s}_{繩}}$=$\frac{f{s}_{物}}{F3{s}_{物}}$=$\frac{f}{3F}$，
所以物體與地面間的滑動摩擦力：
f=η×3F=80%×3×20N=48N，故B正確；
C、拉力做功為：W_總=Fs_繩=20N×6m=120J，
拉力做功的功率：P=$\frac{{W}_{總}}{t}$=$\frac{120J}{10s}$=12W，故C正確；
D、有用功：W_有=fs_物=fv_物t=48N×0.2m/s×10s=96J，故D錯．
故選BC．

點評 水平使用滑輪組時注意：有用功等于摩擦力與物體移動的距離的乘積，這是本題的關(guān)鍵、易錯點