Question

如图所示，重为80N的物体在大小为10N，水平向左的拉力F₁作用下，沿水平地面以3m/s的速度做匀速直线运动，所用时间2s．若不计滑轮、绳的质量和轮与轴间的摩擦，则（　　）

A．拉力F₁的功率P₁=30W

B．物体与地面之间的摩擦力f=10N

C．机械对物体做功的功率P₂=60W

D．拉力F₁做的功W₁=60J

Answer 1

分析：（1）根据s=vt可求得F₁移动的距离，再利用P=

W

t

可求得拉力F₁的功率；
（2）物体与地面间的摩擦力可通过二力平衡求出；
（3）根据速度公式变形可求出物体移动的距离s，因此装置是动滑轮，所以F₁移动的距离为，2s拉力F₁做的功可利用公式W=Fs求出．

解答：解：A、由v=

s

t

得，
物体移动的距离s=vt=3m/s×2s=6m，则F₁移动的距离为2s=2×6m=12m
F₁所做的功为W=F₁×2s=10N×12m=120J
F₁的功率P₁=

W

t

=

120J

2s

=60W，故A错误；
B、图中是一只动滑轮，用2段绳子拉动物体，匀速运动时，拉力与摩擦力是一对平衡力，故摩擦力f=2F₁=2×10N=20N，所以B错误；
C、机械对物体做功W₂=fs=20N×6m=120J，则机械对物体做功的功率P₂=

W2

t

=

120J

2s

=60W，故C正确．
D、由v=

s

t

可得，物体移动的距离s=vt=3m/s×2s=6m，
在滑轮与绳子质量及滑轮轴处摩擦均不计的情况下，拉力F₁做的功W=F₁×2s=10N×2×6m=120J，所以D错误．
故选C．

点评：本题对动滑轮的受力分析，是解答本题的关键，物体在水平地面上做匀速直线运动时，属于平衡状态，此时的摩擦力大小等于拉力大小．