Question

15．在水平桌面上放一个重200 N的物体，物体与桌面的摩擦力为30N，如图所示，若不考虑绳的重力和绳的摩擦，使物体以0.1 m/s匀速移动时，水平拉力F及其功率的大小分别为（　　）

• A． 10N   3W
• B． 11N  1W
• C． 30N  1W
• D． 15N   3W

Answer 1

分析 （1）由图可以看出拉物体的绳子股数，且物体匀速运动，可知物体受的拉力和摩擦力是一对平衡力，大小相等，故绳子自由端的力是对物体拉力的三分之一．
（2）首先根据v_绳=nv_物求出绳子自由端移动的速度，然后根据P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv求出拉力的功率．

解答 解：因为物体在水平桌面上做匀速运直线动，
所以物体受的拉力和摩擦力是一对平衡力，大小相等，即F_拉=f=30N，
从图可知，此滑轮组承担对物体拉力的绳子股数n=3，
因为不考虑绳的重力和绳的摩擦，
所以绳子自由端的水平拉力：
F=$\frac{1}{n}$F_拉=$\frac{1}{3}$×30N=10N；
绳子自由端移动的速度：
v_绳=nv_物=3×0.1m/s=0.3m/s，
则水平拉力的功率：
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{F{s}_{绳}}{t}$=Fv_绳=10N×0.3m/s=3W．
所以A正确，BCD错误．
故选：A．

点评 本题考查了滑轮组中力和功率的计算，在滑轮组中，拉物体的力由几股绳子承担，则绳子自由端的力为拉物体的力的几分之一．注意使用滑轮组水平拉动重物时，机械所做的有用功是克服摩擦力做功，而不是克服重力做功．