Question

如圖所示，重為80N的物體在大小為10N，水平向左的拉力F₁作用下，沿水平地面以3m/s的速度做勻速直線運動，所用時間2s．若不計滑輪、繩的質量和輪與軸間的摩擦，則（　　）

A．拉力F₁的功率P₁=30W

B．物體與地面之間的摩擦力f=10N

C．機械對物體做功的功率P₂=60W

D．拉力F₁做的功W₁=60J

Answer 1

分析：（1）根據s=vt可求得F₁移動的距離，再利用P=

W

t

可求得拉力F₁的功率；
（2）物體與地面間的摩擦力可通過二力平衡求出；
（3）根據速度公式變形可求出物體移動的距離s，因此裝置是動滑輪，所以F₁移動的距離為，2s拉力F₁做的功可利用公式W=Fs求出．

解答：解：A、由v=

s

t

得，
物體移動的距離s=vt=3m/s×2s=6m，則F₁移動的距離為2s=2×6m=12m
F₁所做的功為W=F₁×2s=10N×12m=120J
F₁的功率P₁=

W

t

=

120J

2s

=60W，故A錯誤；
B、圖中是一只動滑輪，用2段繩子拉動物體，勻速運動時，拉力與摩擦力是一對平衡力，故摩擦力f=2F₁=2×10N=20N，所以B錯誤；
C、機械對物體做功W₂=fs=20N×6m=120J，則機械對物體做功的功率P₂=

W2

t

=

120J

2s

=60W，故C正確．
D、由v=

s

t

可得，物體移動的距離s=vt=3m/s×2s=6m，
在滑輪與繩子質量及滑輪軸處摩擦均不計的情況下，拉力F₁做的功W=F₁×2s=10N×2×6m=120J，所以D錯誤．
故選C．

點評：本題對動滑輪的受力分析，是解答本題的關鍵，物體在水平地面上做勻速直線運動時，屬于平衡狀態，此時的摩擦力大小等于拉力大小．