Question

10．如圖，m為100牛的物體在水平拉力F的作用下，沿水平而以0.4米/秒的速度作勻速直線運(yùn)動(dòng)，彈簧秤的示數(shù)為5牛．在不計(jì)滑輪、繩子、彈簧秤的重力及繩子與滑輪間摩擦的情況下，下列判斷正確的是（　�。�

• A． 物體受到的拉力是2.5牛
• B． 物體受到的摩擦力為5牛
• C． 拉力F的功率為4瓦
• D． 2秒鐘內(nèi)拉力F做功為4焦耳

Answer 1

分析 （1）該滑輪為動(dòng)滑輪，根據(jù)作用在物體上的拉力是作用在繩子拉力的2倍求出物體受到的拉力；
（2）作用在繩子上的拉力大小和彈簧秤的示數(shù)一樣，由于物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)，利用力的平衡可以計(jì)算摩擦力的大��；
（3）根據(jù)v_繩=nv_物求出繩端移動(dòng)的速度，利用P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv求出拉力F的功率；
（4）先根據(jù)s=vt求出物體移動(dòng)的距離，再根據(jù)s_繩=2s_物求出繩子移動(dòng)的距離，然后利用W=Fs公式求出拉力做的功；
或者直接根據(jù)W=Pt求出拉力做的功．

解答 解：A、由圖可知，該滑輪為動(dòng)滑輪，
因?yàn)槲矬w受到兩股繩子向左的拉力
所以物體受到的拉力F′=2F=2×5N=10N，故A錯(cuò)誤；
B、因?yàn)槲矬w做勻速直線運(yùn)動(dòng)，
所以物體所受的摩擦力與物體受到的拉力是一對(duì)平衡力，
則f=F′=10N，故B錯(cuò)誤；
C、繩端移動(dòng)的速度：
v_繩=nv_物=2×0.4m/s=0.8m/s，
拉力F的功率：
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{F{s}_{繩}}{t}$=Fv_繩=5N×0.8m/s=4W，故C正確；
D、物體移動(dòng)的路程：
s_物=v_物t=0.4m/s×2s=0.8m，
拉力移動(dòng)的距離：
s_繩=2s_物=2×0.8m=1.6m，
則拉力做功：
W=Fs=5N×1.6m=8J，故D錯(cuò)誤．
故選：C．

點(diǎn)評(píng) 本題考查動(dòng)滑輪的特點(diǎn)、二力平衡條件的應(yīng)用、功的計(jì)算及功率的計(jì)算等，涉及到的知識(shí)點(diǎn)較多，具有一定的綜合性．
值得注意的是用動(dòng)滑輪水平拉動(dòng)物體時(shí)，計(jì)算過(guò)程要注意，拉力的大小是摩擦力的一半，拉力移動(dòng)的路程是物體移動(dòng)的路程的2倍（動(dòng)滑輪由兩股繩子拉著）．