Question

10．如圖所示，A物體受到的重力100N，在拉力F的作用下，能以0.4m/s的速度在水平地面上向左勻速直線運動，已知拉力F為5N，滑輪組的機械效率為80%，則下列說法正確的是（　�。�

• A． 拉力F的功率2W
• B． 2秒內(nèi)繩子自由端移動的距離1.2m
• C． 有用功的功率是4.8W
• D． 物體受到水平地面的摩擦力大小為12N

Answer 1

分析 （1）由圖示可知，動滑輪上繩子的股數(shù)n=3，根據(jù)v_繩=nv_物=求出繩子自由端的速度，然后根據(jù)P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv_繩求出拉力的功率；
（2）根據(jù)s=v_繩t求出2s內(nèi)繩子自由端移動的距離；
（3）根據(jù)P=Fv求出總功的功率，然后根據(jù)η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{{P}_{有}t}{{P}_{總}t}$×100%=$\frac{{P}_{有}}{{P}_{總}}$×100%的變形公式求出有用功的功率；
（4）根據(jù)P_有=$\frac{{W}_{有}}{t}$=$\frac{f{s}_{物}}{t}$=fv_物的變形公式求出物體受到水平地面的摩擦力大�。�

解答 解：A、由圖可知，動滑輪上繩子的股數(shù)n=3，
繩子自由端的速度v_繩=nv_物=3×0.4m/s=1.2m/s，
則拉力的功率：
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv_繩=5N×1.2m/s=6W，故A錯誤；
B、由v=$\frac{s}{t}$可得，2s內(nèi)繩子自由端移動的距離：
s_繩=v_繩t=1.2m/s×2s=2.4m，故B正錯誤；
C、拉力所做總功的功率：
P_總=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv_繩=5N×1.2m/s=6W，
由η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{{P}_{有}t}{{P}_{總}t}$×100%=$\frac{{P}_{有}}{{P}_{總}}$×100%得，有用功的功率：
P_有=ηP_總=80%×6W=4.8W，故C正確；
D、由圖可知，克服摩擦力做的功為有用功，
由P_有=$\frac{{W}_{有}}{t}$=$\frac{f{s}_{物}}{t}$=fv_物得，物體受到水平地面的摩擦力大�。�
f=$\frac{{P}_{有}}{{v}_{物}}$=$\frac{4.8W}{0.4m/s}$=12N，故D正確；
故選：CD．

點評 此題主要考查的是學(xué)生對機械效率計算公式及其變形公式的理解和掌握，知道克服物體摩擦力做的功為有用功是解決此題的關(guān)鍵．