Question

15．物体A在滑轮组的作用下，2s内沿水平地面匀速移动了0.3m，弹簧测力计的示数如图所示．不计滑轮重和轴摩擦，则（　　）

• A． 绳子自由端的拉力F=2.2N
• B． 物体A受到的摩擦力f=6.6N
• C． 滑轮组对物体A做功的功率P=0.66 W
• D． 绳子自由端移动速度v=0.4m/s

Answer 1

分析 （1）弹簧测力计的分度值为0.2N，根据指针位置读出弹簧测力计的示数，即滑轮组左端挂钩受到的拉力F_左，由图知该拉力由3股绳子承担，则绳子自由端的拉力F=$\frac{1}{3}$F_左，据此求绳子自由端的拉力；
（2）不计滑轮重和轴摩擦，用滑轮组水平匀速拉动物体，克服的是物体受到的摩擦力f，滑轮组右端挂钩受到的拉力F_右=f，由图知该拉力由2股绳子承担，则绳子自由端的拉力F=$\frac{1}{2}$F_右，据此求物体A受到的摩擦力f；
（3）求出了物体A受到的摩擦力f，知道物体移动的距离，利用W=fS求滑轮组对物体A做功的功（克服摩擦力做的功），再利用功率公式求其功率．
（4）知道物体1s沿水平地面匀速移动了0.2m，求出绳子自由端的移动的距离，利用速度公式求出绳子自由端移动速度．

解答 解：（1）如图，弹簧测力计的分度值为0.2N，弹簧测力计的示数为6.6N，
即滑轮组右端挂钩受到的拉力F_左=6.6N，
由图知，绳子自由端的拉力：
F=$\frac{1}{3}$F_左=$\frac{1}{3}$×6.6N=2.2N，故A正确；
（2）因为用滑轮组水平匀速拉动物体，
所以滑轮组左端挂钩受到的拉力F_右=f，由图知该拉力由2股绳子承担，
因为不计滑轮重和轴摩擦，
所以绳子自由端的拉力F=$\frac{1}{2}$F_右=$\frac{1}{2}$f，
所以物体A受到的摩擦力f=2F=2×2.2N=4.4N，故B错误；
（3）滑轮组对物体A做功的功：
W=fS_物=4.4N×0.3m=1.32J，
滑轮组对物体A做功的功率：
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{1.32J}{2s}$=0.66W．故C正确．
（4）由题知，物体移动距离S_物=0.3m，绳子自由端的移动的距离S_F=2S_物=2×0.3m=0.6m，
绳子自由端移动速度：
V_F=$\frac{{s}_{F}}{t}$=$\frac{0.6m}{2s}$=0.3m/s，故D错误．
故选AC．

点评 本题虽然为选择题，实际上是一比较复杂的计算题，考查的知识点较多，有使用滑轮组拉力的计算、二力平衡的条件的应用、速度的计算、功的计算、功率的计算等，综合性较强，是一道好题．