Question

15．如圖所示，重為100N的物體A，在拉力F的作用下，以20cm/s的速度在水平地面上向左勻速直線運(yùn)動，若拉力F=5N，滑輪組的機(jī)械效率為60%，則下列說法正確的是（　�。�

• A． 拉力F的有用功率是20W
• B． 2s內(nèi)繩子自由端移動的距離是1.2m
• C． 5s內(nèi)拉力F所做功的大小是5J
• D． 物體A受到水平地面的摩擦力大小是9N

Answer 1

分析 AD、由圖可知，克服摩擦力做的功為有用功，W_有用=fs_物，利用機(jī)械效率η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$=$\frac{f{s}_{物}}{Fs}$=$\frac{f{s}_{物}}{F×3{s}_{物}}$=$\frac{f}{3F}$求物體A受到水平地面的摩擦力，再利用P=fv求拉力F的有用功率；
B、利用s=vt求2s內(nèi)繩子自由端移動的距離；
C、利用W=Pt求5s內(nèi)拉力F所做功．

解答 解：
AD、由圖可知，克服摩擦力做的功為有用功，W_有用=fs_物，
使用滑輪組的機(jī)械效率η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$=$\frac{f{s}_{物}}{Fs}$=$\frac{f{s}_{物}}{F×3{s}_{物}}$=$\frac{f}{3F}$=60%，
則物體A受到水平地面的摩擦力：
f=3F×60%=3×5N×60%=9N，
拉力F的有用功率：
P_有用=$\frac{{W}_{有用}}{t}$=$\frac{f{s}_{物}}{t}$=fv_物=9N×0.2m/s=1.8W．故A錯、D正確；
B、根據(jù)v=$\frac{s}{t}$可得，2s內(nèi)繩子自由端移動的距離：s=vt=0.6m/s×2s=1.2m，故B正確；
C、由P=$\frac{W}{t}$可得，5s內(nèi)拉力F所做功：W_總=Pt=3W×5s=15J，故C錯；
故選BD．

點評 本題考查了使用滑輪組功、功率、機(jī)械效率計算公式的應(yīng)用，知道克服物體摩擦力做的功為有用功是解決此題的關(guān)鍵．