题目内容

3.如图所示,用24N的力F沿水平方向拉滑轮,可使重20N的物体A以0.2m/s的速度在水平面上匀速运动.物体B重10N,弹簧测力计的示数恒为5N(不计滑轮、测力计、绳子的重量,滑轮的转轴光滑).下列说法正确的是(  ) 
A.物体A受到地面的摩擦力是7NB.滑轮移动的速度是0.4m/s
C.水平拉力F的功率是4.8WD.在2s内绳子对物体A做的功为2.4J

分析 (1)要判断出A所受的摩擦力,首先根据拉力F和动滑轮的特点,计算出绳子对A的拉力,对A进行受力分析,根据平衡力的特点计算出A受地面的摩擦力;
(2)根据动滑轮的特点及A的移动速度判断滑轮的移动速度;
(3)根据公式P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv计算出拉力F的功率;
(4)绳子对物体A做的功即克服物体B和地面的摩擦力做的功.

解答 解:
A、因为F=24N,所以对A的拉力为:$\frac{1}{2}$×24N=12N,弹簧测力计的示数恒为5N,则物体B对A的摩擦力为5N,方向向右,所以地面对A的摩擦力为12N-5N=7N,所以A正确;
B、A移动的速度即绳端移动的速度为0.2m/s,所以滑轮的移动速度为$\frac{1}{2}$×0.2m/s=0.1m/s,所以B错误;
C、P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv=24N×0.1m/s=2.4W,所以C错误;
D、绳子的拉力是12N,2s物体A移动的距离为s=vt=0.2m/s×2s=0.4m,所以W=Fs=12N×0.4m=4.8J,所以D错误.
故选A.

点评 此题主要考查了动滑轮的特点、功、功率的计算,解决此题的关键是分别对A、B和动滑轮进行分析,得出绳端和F端的力及速度的关系,是一道难题.

练习册系列答案
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18.小明在做“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验时:
(1)如图甲所示,图示操作中的错误是拉力没有沿水平方向,纠正该错误后,小明用弹簧测力计拉木块在水平木板上做匀速直线运动,此时弹簧测力计的示数等于滑动摩擦力的大小,这是应用了二力平衡知识.
(2)如图乙所示,老师给聪明的小明提供了两个同种材料制成的正方体A和B(各面粗糙程度均相同,且都带有拉环),并巧妙地用定滑轮改变了拉力的方向进行实验.请你与小明一起参加探究:
①当匀速拉动B时,读出弹簧测力计的示数F1;
②将A叠放在B上,再匀速拉动B时,读出弹簧测力计的示数F2;发现F2>F1,这说明滑动摩擦力的大小与压力大小有关.
③只利用给定的实验器材,不能(选填“能”或“不能”)探究滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度有关.
④小明想要继续探究滑动摩擦力与接触面积的关系,他用如图所示的装置分别匀速拉动正方体A和B来测量它们所受到的滑动摩擦力.他发现“匀速拉动体积大的物体A时,所用的拉力大”,于是他认为“接触面积大的物体所受的摩擦力大”.老师指出小明的做法欠妥,请你利用给定的实验器材,在步骤②的基础上,帮助小明完成实验探究:写出简要步骤和判断方法.
简要步骤:将B叠放在A上,沿水平方向匀速拉动下方的A,读出弹簧测力计的示数F3;判断方法:若F2<F3,则小明的观点是正确的,若F2=F3或F2>F3,则小明的观点是错误的.

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