Question

2．如圖所示，在拉力F=5N的作用下，重為100N的物體A以0.2m/s的速度在水平地面上向左勻速直線運動．滑輪組的機械效率為80%，則下列說法正確的是（　　）

• A． 物體A在運動的過程中，機械能保持不變
• B． 2s內繩子自由端移動的距離是1.2 m
• C． 拉力F的功率是1 W
• D． 物體A受到水平地面的摩擦力大小是12N

Answer 1

分析 （1）機械能包括動能和勢能；動能的大小與質量和速度有關；重力勢能大小與質量和高度有關；
（2）明確繩子段數，運用s=vt，可求繩子的距離；
（3）運用P=Fv，代入數值可求功率；
（4）運用機械效率的公式，推導出η與拉力F摩擦力f間的關系；可求摩擦力．

解答 解：A、物體A以0.2m/s的速度在水平地面上向左勻速直線運動．其速度、質量、高度均不變，故機械能不變；故A正確；
B、2s內物體通過的距離為：s_物=v_物t=0.2m/s×2s=0.4m；動滑輪由3段繩子承擔，故繩子自由端移動的距離為：s_繩=3s_物=3×0.4m=1.2m；故B正確；
C、繩子的速度為：v_繩=3v_物=3×0.2m/s=0.6m/s；拉力F的功率為：P=Fv_繩=5N×0.6m/s=3W；故C錯誤；
D、由η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$=$\frac{f{s}_{物}}{F{s}_{繩}}$=$\frac{{fs}_{物}}{{F3s}_{物}}$=$\frac{f}{3F}$得：f=η×3F=80%×3×5N=12N；故D正確．
故選ABD．

點評 明確影響機械能的因素、熟練運用速度、功率、機械效率的公式；是解答此題的關鍵．