Question

3．質(zhì)量是5kg的物體A放在水平桌面上，利用如圖所示的裝置使動(dòng)滑輪以0.5m/s的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)，彈簧測(cè)力計(jì)始終保持水平，其示數(shù)為1N，不計(jì)繩子的伸長和滑輪組內(nèi)部的摩擦，則（　�。�

• A． 繩端的拉力為3N
• B． 在2s內(nèi)拉力F做功6J
• C． 水平桌面對(duì)物體A的摩擦力為2N
• D． 若要考慮繩與滑輪間的摩擦且整個(gè)裝置機(jī)械效率為80%，則A受桌面摩擦力為2.4N

Answer 1

分析 （1）由圖知，滑輪組由一股繩子纏繞而成，作用在繩端的拉力等于彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)；
（2）利用s=vt求物體A在2s內(nèi)通過的距；由圖可知，承擔(dān)物體A受到摩擦力的繩子股數(shù)n=3，繩子自由端移動(dòng)的距離等于物體移動(dòng)距離的3倍，利用W=Fs求在2s內(nèi)拉力F做功；
（3）不計(jì)繩子的伸長和滑輪組內(nèi)部的摩擦，拉力F=$\frac{1}{3}$f，可求物體A受到的摩擦力；
（4）若要考慮繩與滑輪間的摩擦，整個(gè)裝置機(jī)械效率η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$=80%，可求克服摩擦做的功，再利用W=fs求A受桌面摩擦力大小．

解答 解：
A、因?yàn)閺椈蓽y(cè)力計(jì)的示數(shù)是1N，所以作用在繩端的拉力F=1N，故A錯(cuò)；
B、物體A在2s內(nèi)通過的距離：s_物=vt=0.5m/s×2s=1m，由圖可知，承擔(dān)摩擦力的繩子股數(shù)n=3，繩子自由端移動(dòng)的距離s=3s_物=3×2m=6m，在2s內(nèi)拉力F做功W_總=Fs=1N×6m=6J，故B正確；
C、不計(jì)繩子的伸長和滑輪組內(nèi)部的摩擦，拉力F=$\frac{1}{3}$f，則摩擦力f=3F=3×1N=3N，故C錯(cuò)；
D、若要考慮繩與滑輪間的摩擦，整個(gè)裝置機(jī)械效率η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$=80%，W_有用=η×W_總=80%×6J=4.8J，由W_有用=fs得：f=$\frac{{W}_{有用}}{s}$=$\frac{4.8J}{1m}$=4.8N，故D錯(cuò)．
故選B．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了使用滑輪組有用功、總功的計(jì)算，由于是水平使用滑輪組，知道克服摩擦做的功為有用功是關(guān)鍵．