Question

14．如圖所示，A物體受到的重力是100N，在拉力F的作用下，能以0.2m/s的速度在水平地面上向左做勻速直線運(yùn)動(dòng)，已知拉力F=5N，滑輪組的機(jī)械效率為80%，則下列說(shuō)法正確的是（　　）

• A． 拉力F的功率是1W
• B． 2s內(nèi)繩子自由端移動(dòng)的距離是1.4m
• C． 5s內(nèi)拉力F所做功的大小是20J
• D． 物體A受到水平地面的摩擦力大小是12N

Answer 1

分析 （1）由圖可知，n=3，根據(jù)v_繩=3v_物求出繩子自由端移動(dòng)的速度；再根據(jù)P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv_繩求出拉力的功率；
（2）根據(jù)s_繩=v_繩t求得2s內(nèi)繩子自由端移動(dòng)的距離；
（3）由公式W=Pt可求得5s內(nèi)拉力F所做功；
（4）根據(jù)機(jī)械效率公式η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}(cāng)}$=$\frac{f{s}_{物}}{F{s}_{繩}}$=$\frac{f{s}_{物}}{Fn{s}_{物}}$=$\frac{f}{nF}$的變形公式求出摩擦力．

解答 解：
A、由圖可知，n=3，繩子自由端移動(dòng)的速度：v_繩=3v_物=3×0.2m/s=0.6m/s；
拉力F的功率：P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv_繩=5N×0.6m/s=3W，故A錯(cuò)誤；
B、根據(jù)v=$\frac{s}{t}$可得，2s內(nèi)繩子自由端移動(dòng)的距離：s_繩=v_繩t=0.6m/s×2s=1.2m，故B錯(cuò)誤；
C、由P=$\frac{W}{t}$可得，5s內(nèi)拉力F所做的功：W=Pt′=3W×5s=15J，故C錯(cuò)誤；
D、滑輪組水平放置，克服摩擦力做的功為有用功，拉力F所做的功為總功，
該滑輪組的機(jī)械效率：η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}(cāng)}$=$\frac{f{s}_{物}}{F{s}_{繩}}$=$\frac{f{s}_{物}}{Fn{s}_{物}}$=$\frac{f}{nF}$，
所以，水平地面的摩擦力：f=ηnF=80%×3×5N=12N，故D正確；
故選D．

點(diǎn)評(píng) 此題主要考查的是學(xué)生對(duì)機(jī)械效率計(jì)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．