Question

5．如圖所示，用20N的水平拉力F拉滑輪，使木板A以0.4m/s的速度在水平地面上勻速運(yùn)動(dòng)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為3N．若不計(jì)滑輪、繩子和彈簧測(cè)力計(jì)重，不計(jì)滑輪摩擦，則（　　）

• A． 木塊B受到的摩擦力為3N，方向水平向左
• B． 滑輪移動(dòng)的速度為0.8m/s
• C． 繩子拉木板A的功率為4W
• D． 木板A受到地面的摩擦力為13N

Answer 1

分析 根據(jù)平衡力的知識(shí)結(jié)合動(dòng)滑輪的特點(diǎn)進(jìn)行分析；
A在水平方向：向右受繩子的拉力，向左受地面的摩擦力和B的摩擦力；
B在水平方向：向右受A的摩擦力，向左受測(cè)力計(jì)的拉力．

解答 解：
A、木塊B靜止處于平衡狀態(tài)，水平方向上受到向左的拉力和A給它的右向的摩擦力的作用，由平衡條件可得，B受到的摩擦力f=F_B=3N，方向水平向右，故A錯(cuò)誤；
B、由圖可知，拉力F作用在動(dòng)滑輪的軸上，所以該動(dòng)滑輪費(fèi)力但省距離，則動(dòng)滑輪移動(dòng)的速度是木板A移動(dòng)速度的$\frac{1}{2}$，木板A的移動(dòng)速度為0.4m/s，所以動(dòng)滑輪的移動(dòng)速度v_動(dòng)=$\frac{1}{2}$×0.4m/s=0.2m/s，故B錯(cuò)誤；
C、由圖可知，滑輪為動(dòng)滑輪，左側(cè)兩段繩子的拉力與F的平衡，即2F_A=F，
所以，繩子對(duì)木板A的拉力：F_A=$\frac{1}{2}$F=$\frac{1}{2}$×20N=10N，
繩子拉木板A的功率：P=F_Av_A=10N×0.4m/s=4W，故C正確；
D、在水平方向上，物體A受到向右的拉力F_A、物體B對(duì)A的向左的摩擦力f_B對(duì)A、地面對(duì)A的向左的摩擦力f_{地對(duì)A}，如圖所示：

由于A對(duì)B的摩擦力與B對(duì)A的摩擦力是一對(duì)相互作用力，所以f_B對(duì)A=f=3N，
由力的平衡條件可得：f_{地對(duì)A}+f_B對(duì)A=F_A，
則木板A受到地面的摩擦力：f_{地對(duì)A}=F_A-f_B對(duì)A=10N-3N=7N，水平向左，故D錯(cuò)誤．
故選C．

點(diǎn)評(píng) 此題考查了動(dòng)滑輪的省力特點(diǎn)、摩擦力的分析及功率的計(jì)算，解決此題的關(guān)鍵是對(duì)每個(gè)物體進(jìn)行正確的受力分析，搞清楚各個(gè)力之間的關(guān)系．