Question

15．如图所示，重300N的物体在20N的水平拉力F的作用下，以0.2m/s的速度沿水平地面向左匀速直线运动了l0s，滑轮组的机械效率为80%，则在此过程中，下列说法正确的是（　　）

• A． 绳子自由端移动的距离为2m
• B． 物体与地面间的滑动摩擦力为48N
• C． 拉力F的功率为12W
• D． 有用功为120J

Answer 1

分析 A、知道物体移动速度和时间，利用s=vt求物体移动距离，由题知，n=3，拉力端移动的距离等于物体移动距离的3倍；
B、知道机械效率和拉力大小，利用η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$=$\frac{f{s}_{物}}{F{s}_{绳}}$=$\frac{f{s}_{物}}{F3{s}_{物}}$=$\frac{f}{3F}$求摩擦力f；
C、利用W=Fs求拉力做的总功，再利用功率公式求拉力做功功率；
D、拉力做的有用功等于摩擦力乘以物体移动的距离．

解答 解：
A、由图知，n=3，则绳子自由端移动的距离：s_绳=3s_物=3v_物t=3×0.2m/s×10s=6m，故A错；
B、拉力做的有用功W_有=fs_物，W_总=Fs_绳，
因为η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$=$\frac{f{s}_{物}}{F{s}_{绳}}$=$\frac{f{s}_{物}}{F3{s}_{物}}$=$\frac{f}{3F}$，
所以物体与地面间的滑动摩擦力：
f=η×3F=80%×3×20N=48N，故B正确；
C、拉力做功为：W_总=Fs_绳=20N×6m=120J，
拉力做功的功率：P=$\frac{{W}_{总}}{t}$=$\frac{120J}{10s}$=12W，故C正确；
D、有用功：W_有=fs_物=fv_物t=48N×0.2m/s×10s=96J，故D错．
故选BC．

点评 水平使用滑轮组时注意：有用功等于摩擦力与物体移动的距离的乘积，这是本题的关键、易错点