Question

13．如圖所示，質(zhì)量為2kg的物體A在拉力F作用下，以0.4m/s的速度在水平桌面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為6N，不計(jì)較滑輪、彈簧測(cè)力計(jì)和繩重以及它們的摩擦．求（　�。�

• A． 2s內(nèi)重力對(duì)物體A做功16J
• B． 5s內(nèi)拉力對(duì)物體做功12J
• C． 物體A受到摩擦力大小為3N
• D． 整個(gè)裝置的機(jī)械效率為50%

Answer 1

分析 （1）物體A勻速運(yùn)動(dòng)，受到的合力為零，故A物體所受拉力和摩擦力相等；
（2）作用在動(dòng)滑輪軸上的拉力F=2f，已知A的移動(dòng)速度，根據(jù)公式s=vt可求物體A移動(dòng)5s的距離；利用公式W=Fs可求拉力F做的功．
（3）物體在水平桌面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在重力的方向上沒有移動(dòng)距離，重力不做功；
（4）求出5s內(nèi)克服摩擦做的功（有用功），利用效率公式求該裝置的效率．

解答 解：A、物體在水平桌面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在重力的方向上沒有移動(dòng)距離，重力做功為0，故A錯(cuò)；
B、作用在動(dòng)滑輪軸上的拉力：F=2f=2×6N=12N，
5s物體移動(dòng)的距離：
s_物=v_物t=0.4m/s×5s=2m，
5s力F移動(dòng)距離：
s_F=$\frac{1}{2}$s_物=$\frac{1}{2}$×2m=1m，
拉力做功：W_總=Fs_F=12N×1m=12J，故B正確；
C、如圖所示，A受到的拉力F_拉=F_示=6N，
物體A做勻速直線運(yùn)動(dòng)，
物體受到摩擦力大�。�
f=F_拉=6N，故C錯(cuò)；
D、5s內(nèi)克服摩擦做的功為有用功，W_有用=fs_物=6N×2m=12J，
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{12J}{12J}$×100%=100%，故D錯(cuò)．
故選B．

點(diǎn)評(píng) 此題考查學(xué)生對(duì)動(dòng)滑輪拉力的計(jì)算、二力平衡條件的應(yīng)用、功的計(jì)算，機(jī)械效率計(jì)算的理解和掌握，解題時(shí)可把此圖旋轉(zhuǎn)90度，變成我們比較熟悉的水平方向就可以了．