Question

如圖所示，用三種方法拉動同一物體在相同的水平地面上做勻速直線運(yùn)動，使物體以相等速度移動相同的距離．所用拉力分別是F₁、F₂、F₃，這三個力的作用點(diǎn)移動距離分別是s₁、s₂、s₃，移動速度分別為v₁、v ₂、v ₃，不計(jì)滑輪摩擦，則（　�。�

A．F₁：F₂：F₃=2：4：1

B．F₁：F₂：F₃=2：1：4

C．s₁：s₂：s₃=2：4：1

D．v₁：v ₂：v ₃=2：4：1

Answer 1

分析：（1）物體在水平方向上做勻速直線運(yùn)動，根據(jù)二力平衡的條件可知物體所受的拉力等于物體受到的摩擦力，然后根據(jù)定滑輪和動滑輪的工作特點(diǎn)，分別求出F₁、F₂、F₃，即可比較其大小．
（2）根據(jù)動滑輪和定滑輪的特點(diǎn)判斷出速度和距離的關(guān)系．

解答：解：由圖可見，三個滑輪都是克服摩擦力做功，假設(shè)物體與水平面的摩擦力f，物體移動的速度為v₀，運(yùn)動的時間為t，則對這三個圖分析可得：
（1）甲圖：滑輪為定滑輪，因?yàn)槎ɑ�輪相�?dāng)于一個等臂杠桿，不能省力，所以根據(jù)二力平衡，此時拉力F₁=f；拉力的作用點(diǎn)移動的速度v₁=v₀，作用點(diǎn)移動的距離s₁=v₀t．
（2）乙圖：滑輪為動滑輪，因?yàn)閯踊�輪相�?dāng)于一個動力臂是阻力臂2倍的杠桿，省一半的力，所以根據(jù)二力平衡，此時拉力F₂=

1

2

f；但是費(fèi)2倍的距離，拉力的作用點(diǎn)移動的速度v₂=2v₀，作用點(diǎn)移動的距離s₂=2v₀t．
（3）丙圖：滑輪為動滑輪，拉力的作用點(diǎn)在動滑輪的軸上，因此是個費(fèi)力杠桿，費(fèi)2倍的力，省2倍的距離，因此F₃=2f，
拉力的作用點(diǎn)移動的速度v₃=

1

2

v₀，作用點(diǎn)移動的距離s₃=

1

2

v₀t．
綜上分析可知：
①F₁：F₂：F₃=f：

1

2

f：2f=2：1：4；②v₁：v₂：v₃=v₀：2v₀：

1

2

v₀=2：4：1；③s₁：s₂：s₃=v₀t：2v₀t：

1

2

v₀t=2：4：1．
故選BCD．

點(diǎn)評：此題考查的知識點(diǎn)是滑輪組繩子拉力的計(jì)算以及拉力作用點(diǎn)移動的速度和距離，解答此題的關(guān)鍵是首先分清定滑輪和動滑輪，然后再根據(jù)其工作特點(diǎn)作出判斷．