Question

10．如圖所示，重為100N的物體A，在大小為20N，方向向右的水平拉力F的作用下做勻速直線運(yùn)動(dòng)．經(jīng)過3s，物體A在水平面上向左移動(dòng)了30cm的距離．滑輪與繩子質(zhì)量不計(jì)，滑輪與繩子之間摩擦不計(jì)．則下列結(jié)論正確的是（　�。�

• A． 物體運(yùn)動(dòng)的速度為1Om/s
• B． 物體與地面之間的摩擦力為20N
• C． 拉力F的功率為2W
• D． 拉力F做的功是12J

Answer 1

分析 （1）根據(jù)速度公式即可求出物體運(yùn)動(dòng)的速度；
（2）根據(jù)圖示確定作用在動(dòng)滑輪上繩子的條數(shù)，然后根據(jù)F_A=2F可知A受到水平向左的拉力，再根據(jù)二力平衡的條件求出摩擦力的大��；
（3）先根據(jù)v=nv_A求出速度的大小，然后根據(jù)P=Fv可知功率的大小；
（4）先根據(jù)s=ns_A求出自由端移動(dòng)的距離，然后根據(jù)W=Fs求出拉力做的功．

解答 解：根據(jù)圖示可知，n=2；
A、物體運(yùn)動(dòng)的速度：v_A=$\frac{{s}_{A}}{t}$=$\frac{30cm}{3s}$=10cm/s，故A錯(cuò)誤；
B、作用在動(dòng)滑輪上繩子的段數(shù)為2，所以A物體受到的拉力：F_A=2F=2×20N=40N；
因?yàn)锳做勻速直線運(yùn)動(dòng)，所以A受到的摩擦力與拉力是一對(duì)平衡力，即f=F_A=40N；故B錯(cuò)誤；
C、繩子自由端移動(dòng)的速度：v=2v_A=2×10cm/s=20cm/s=0.2m/s，
拉力F的功率：P=Fv=20N×0.2m/s=4W；故C錯(cuò)誤；
D、繩子自由端移動(dòng)的距離：s=2s_A=2×30cm=60cm=0.6m；
拉力F做的功：W=Fs=20N×0.6m=12J，故D正確．
故選D．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了速度、功率和滑輪組繩子拉力的計(jì)算，關(guān)鍵是滑輪組繩子有效股數(shù)的確定，注意自由端移動(dòng)的距離與物體移動(dòng)距離的關(guān)系．