Question

4．如圖所示，質(zhì)量為5kg的物體A在大小為5N的拉力F作用下做勻速直線運動．己知滑輪組機械效率為80%，物體運動的速度為1m/s．下列選項中正確的是（　�。�

• A． 物體A受到的摩擦力為15N
• B． 拉力F做功的功率為12W
• C． 繩子自由端移動的速度為2m/s
• D． 在10s內(nèi)機械所做的有用功為120J

Answer 1

分析 （1）由圖可知連接動滑輪繩子的股數(shù)，根據(jù)η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{fs}{Fns}$×100%=$\frac{f}{nF}$×100%的變形公式f=ηnF求出物體A受到的摩擦力；
（2）根據(jù)v_繩=nv_物求出繩子自由端移動的速度；然后利用P=$\frac{{W}_{總}}{t}$=$\frac{F{s}_{繩}}{t}$=Fv_繩求出拉力F做功的功率；
（3）先根據(jù)v=$\frac{s}{t}$的變形公式s=vt求出物體移動的距離，然后根據(jù)W_有=fs_物求出機械所做的有用功．

解答 解：
由圖可知，連接動滑輪繩子的股數(shù)n=3，
由η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$=$\frac{fs}{Fns}$=$\frac{f}{nF}$得，物體A受到的摩擦力：
f=ηnF=80%×3×5N=12N，故A錯誤；
繩子自由端移動的速度：
v_繩=nv_物=3×1m/s=3m/s，故C錯誤；
拉力F做功的功率：
P=$\frac{{W}_{總}}{t}$=$\frac{F{s}_{繩}}{t}$=Fv_繩=5N×3m/s=15W，故B錯誤；
由v=$\frac{s}{t}$得，物體移動的距離：
s_物=v_物t=1m/s×10s=10m，
則機械所做的有用功：
W_有=fs_物=12N×10m=120J，故D正確．
故選：D．

點評 此題主要考查的是學生對機械效率、速度、功和功率計算公式的理解和掌握，綜合性較強，有一定難度，知道克服摩擦力做的功為有用功是解決此題的關鍵．