Question

15．物體A在滑輪組的作用下，2s內(nèi)沿水平地面勻速移動(dòng)了0.3m，彈簧測力計(jì)的示數(shù)如圖所示．不計(jì)滑輪重和軸摩擦，則（　�。�

• A． 繩子自由端的拉力F=2.2N
• B． 物體A受到的摩擦力f=6.6N
• C． 滑輪組對物體A做功的功率P=0.66 W
• D． 繩子自由端移動(dòng)速度v=0.4m/s

Answer 1

分析 （1）彈簧測力計(jì)的分度值為0.2N，根據(jù)指針位置讀出彈簧測力計(jì)的示數(shù)，即滑輪組左端掛鉤受到的拉力F_左，由圖知該拉力由3股繩子承擔(dān)，則繩子自由端的拉力F=$\frac{1}{3}$F_左，據(jù)此求繩子自由端的拉力；
（2）不計(jì)滑輪重和軸摩擦，用滑輪組水平勻速拉動(dòng)物體，克服的是物體受到的摩擦力f，滑輪組右端掛鉤受到的拉力F_右=f，由圖知該拉力由2股繩子承擔(dān)，則繩子自由端的拉力F=$\frac{1}{2}$F_右，據(jù)此求物體A受到的摩擦力f；
（3）求出了物體A受到的摩擦力f，知道物體移動(dòng)的距離，利用W=fS求滑輪組對物體A做功的功（克服摩擦力做的功），再利用功率公式求其功率．
（4）知道物體1s沿水平地面勻速移動(dòng)了0.2m，求出繩子自由端的移動(dòng)的距離，利用速度公式求出繩子自由端移動(dòng)速度．

解答 解：（1）如圖，彈簧測力計(jì)的分度值為0.2N，彈簧測力計(jì)的示數(shù)為6.6N，
即滑輪組右端掛鉤受到的拉力F_左=6.6N，
由圖知，繩子自由端的拉力：
F=$\frac{1}{3}$F_左=$\frac{1}{3}$×6.6N=2.2N，故A正確；
（2）因?yàn)橛没�輪組水平勻速拉動(dòng)物體，
所以滑輪組左端掛鉤受到的拉力F_右=f，由圖知該拉力由2股繩子承擔(dān)，
因?yàn)椴挥?jì)滑輪重和軸摩擦，
所以繩子自由端的拉力F=$\frac{1}{2}$F_右=$\frac{1}{2}$f，
所以物體A受到的摩擦力f=2F=2×2.2N=4.4N，故B錯(cuò)誤；
（3）滑輪組對物體A做功的功：
W=fS_物=4.4N×0.3m=1.32J，
滑輪組對物體A做功的功率：
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{1.32J}{2s}$=0.66W．故C正確．
（4）由題知，物體移動(dòng)距離S_物=0.3m，繩子自由端的移動(dòng)的距離S_F=2S_物=2×0.3m=0.6m，
繩子自由端移動(dòng)速度：
V_F=$\frac{{s}_{F}}{t}$=$\frac{0.6m}{2s}$=0.3m/s，故D錯(cuò)誤．
故選AC．

點(diǎn)評 本題雖然為選擇題，實(shí)際上是一比較復(fù)雜的計(jì)算題，考查的知識點(diǎn)較多，有使用滑輪組拉力的計(jì)算、二力平衡的條件的應(yīng)用、速度的計(jì)算、功的計(jì)算、功率的計(jì)算等，綜合性較強(qiáng)，是一道好題．