Question

4．如图所示，小明将一个滑轮固定在竖直墙壁上，另一个固定在自己的滑板车上，用绳子将两个滑轮组装成滑轮组．小明站在滑板车上拉动手中的绳子，他用30N的拉力在3s内，使自己和滑板车一起沿水平地面匀速运动了1.2m，滑轮重、轴摩擦和绳重均忽略不计．下列说法正确的是（　　）

• A． 滑板车对人的摩擦力方向水平向左
• B． 竖直墙壁受到的拉力为60N
• C． 滑板车受到地面的摩擦力大小为60N
• D． 动滑轮对滑板车拉力的功率为24W

Answer 1

分析 以整个装置为研究对象，这是一个由两个滑轮组成的滑轮组，左侧的大滑轮为定滑轮，右侧的小滑轮为动滑轮．从图中可以看出，左侧墙壁受到的拉力由三段绳子分担，而小车受到的拉力同样由三段绳子承担，再根据功、功率的公式进行求解即可．

解答 解：A、读图可知，对小明进行受力分析，绳子自由端的拉力对小明向左的拉力和小车对小明向右的摩擦力，故A错误；
B、读图可知，竖直墙壁受到的拉力由三段绳子承担，每一段的拉力也等于小明作用在绳子自由端的拉力，竖直墙壁受到的拉力，即30N×3=90N，故B错误；
C、动滑轮对滑板车的拉力为两段绳子的拉力，人给滑板车的摩擦力水平向左，f=F=30N，因为滑板车匀速运动，在水平方向整体平衡，即合力为零，滑板车做匀速直线运动，地面对滑板车的摩擦力水平向右，大小等于3F，即f=3F=3×20N=90N，故C错误；
D、动滑轮对滑板车的拉力为两段绳子的拉力，即30N×2=60N，距离为1.2m，则所做的功W′=F′s′=60N×1.2m=72J，功率P=$\frac{W}{t}$=$\frac{72W}{3s}$=24W，故D正确．
故选D．

点评 对滑轮组省费力情况的分析是解决本题的关键，在分析时应特别注意的是，人是站在滑板车上的，这样绳子的自由端也变成了承担拉力的单独一段绳子，而不是仅靠定滑轮改变了一下方向．明确了这一点，再根据相关公式进行分析计算，才能得出正确的答案．