Question

10．如图，m为100牛的物体在水平拉力F的作用下，沿水平而以0.4米/秒的速度作匀速直线运动，弹簧秤的示数为5牛．在不计滑轮、绳子、弹簧秤的重力及绳子与滑轮间摩擦的情况下，下列判断正确的是（　　）

• A． 物体受到的拉力是2.5牛
• B． 物体受到的摩擦力为5牛
• C． 拉力F的功率为4瓦
• D． 2秒钟内拉力F做功为4焦耳

Answer 1

分析 （1）该滑轮为动滑轮，根据作用在物体上的拉力是作用在绳子拉力的2倍求出物体受到的拉力；
（2）作用在绳子上的拉力大小和弹簧秤的示数一样，由于物体做匀速直线运动，利用力的平衡可以计算摩擦力的大小；
（3）根据v_绳=nv_物求出绳端移动的速度，利用P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv求出拉力F的功率；
（4）先根据s=vt求出物体移动的距离，再根据s_绳=2s_物求出绳子移动的距离，然后利用W=Fs公式求出拉力做的功；
或者直接根据W=Pt求出拉力做的功．

解答 解：A、由图可知，该滑轮为动滑轮，
因为物体受到两股绳子向左的拉力
所以物体受到的拉力F′=2F=2×5N=10N，故A错误；
B、因为物体做匀速直线运动，
所以物体所受的摩擦力与物体受到的拉力是一对平衡力，
则f=F′=10N，故B错误；
C、绳端移动的速度：
v_绳=nv_物=2×0.4m/s=0.8m/s，
拉力F的功率：
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{F{s}_{绳}}{t}$=Fv_绳=5N×0.8m/s=4W，故C正确；
D、物体移动的路程：
s_物=v_物t=0.4m/s×2s=0.8m，
拉力移动的距离：
s_绳=2s_物=2×0.8m=1.6m，
则拉力做功：
W=Fs=5N×1.6m=8J，故D错误．
故选：C．

点评 本题考查动滑轮的特点、二力平衡条件的应用、功的计算及功率的计算等，涉及到的知识点较多，具有一定的综合性．
值得注意的是用动滑轮水平拉动物体时，计算过程要注意，拉力的大小是摩擦力的一半，拉力移动的路程是物体移动的路程的2倍（动滑轮由两股绳子拉着）．