Question

9．如图所示，竖直固定的测力计下端挂一个滑轮组，滑轮组下端挂有物体B，滑轮组绳的末端通过定滑轮沿水平方向与物体A相连．此时物体A在绳的水平拉力作用下向左做匀速直线运动，此时测力计的示数为450N；在物体B下加挂重为60N的物体C后，用水平向右的力F拉动物体A可使其沿水平桌面向右做匀速直线运动，此时物体B上升的速度大小为5cm/s．已知每个滑轮重均为50N，若不计绳重及滑轮的摩擦，g取10N/kg，则下列说法中正确的是（　　）

• A． 物体A所受滑动摩擦力大小为100N
• B． 水平向右的力F的大小为420N
• C． 物体B所受重力为600N
• D． 拉力F做功的功率为63W

Answer 1

分析 先对弹簧进行受力分析可知，弹簧测力计的示数等于受到竖直向下的力的合力，即两条绳子向下的拉力和一个定滑轮的重力；然后对与B相连的滑轮进行受力分析，即该滑轮受到竖直向下自身的重力和B的拉力的作用，受到竖直向上三条绳子的拉力，从而求出B的重力；然后根据物体A在绳的水平拉力作用下向左做匀速直线运动，根据二力平衡的条件求出摩擦力的大小；然后根据二力平衡条件和功率公式即可求出水平向右的拉力和功率的大小．

解答 解：（1）由图可知，n=3，则两条绳子向下拉弹簧测力计的拉力F_下=$\frac{2}{3}（{G}_{动}+{G}_{B}）$，
对弹簧进行受力分析可知，弹簧测力计的示数等于两条绳子向下的拉力和一个定滑轮的重力：F_示=G_动+F_下，
即450N=50N+$\frac{2}{3}$（50N+G_B）
解得，B的重力G_B=550N；
则物体A在绳的水平拉力F=$\frac{1}{3}$×（50N+550N）=200N
由二力平衡的条件可得，A物体所受摩擦力f=F=200N；故AC错误；
（2）根据F=$\frac{1}{n}$G_总可得，水平向右的力：
F′=$\frac{1}{3}$×（50N+60N+550N）+200N=420N；
因为B上升的速度为v_物=0.05m/s，所以A的速度为：
v_A=3v_物=3×0.05m/s=0.15m/s，
拉力F做功的功率：
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{F′s}{t}$=F′v=420N×0.15m/s=63W，故BD正确．
故选BD．

点评 本题考查力和运动，以及受力分析．本题要对每个物体分别进行受力分析，具有一定的难度．