Question

12．如圖所示，利用輕質(zhì)滑輪組勻速拉動(dòng)水平地面上重為300N的物體，使它以0.2m/s的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)，拉力F的大小為30N．若物體與地面之間的摩擦力大小為45N，則下列說(shuō)法正確的是（　�。�

• A． 作用在A處的拉力大小是30N
• B． 10秒內(nèi)拉力F做功的功率是6W
• C． 該滑輪組的機(jī)械效率是75%
• D． 在此過(guò)程中物體的機(jī)械能變大

Answer 1

分析 根據(jù)圖示可知，作用在動(dòng)滑輪上繩子的段數(shù)為2；
（1）根據(jù)物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)，物體受平衡力進(jìn)行判斷A位置力的大�。�
（2）根據(jù)v_自由端=v_物求出自由端的速度，然后根據(jù)P=Fv求出拉力的功率；
（3）根據(jù)η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}(cāng)}$=$\frac{fs}{Fs′}$=$\frac{f}{2F}$求出滑輪組的機(jī)械效率；
（4）動(dòng)能與物體的質(zhì)量和速度有關(guān)；重力勢(shì)能與物體的高度和質(zhì)量有關(guān)；機(jī)械能等于動(dòng)能和勢(shì)能之和．

解答 解：A、因?yàn)槲矬w做勻速直線運(yùn)動(dòng)，因此物體受到的拉力與摩擦力是一對(duì)平衡力，因此F_A=f=45N，故A錯(cuò)誤；
B、由圖可知，n=2；已知物體移動(dòng)的速度為0.2m/s，
則繩子自由端移動(dòng)的速度：v=2×0.2m/s=0.4m/s；
則拉力F做功的功率：P=Fv=30N×0.4m/s=12W，故B錯(cuò)誤；
C、滑輪組的機(jī)械效率：η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}(cāng)}$×100%=$\frac{fs}{Fs′}$×100%=$\frac{f}{2F}$×100%=$\frac{45N}{2×30N}$×100%=75%，故C正確；
D、此過(guò)程中物體的速度、質(zhì)量、高度均不變，因此物體的動(dòng)能和勢(shì)能不變，即機(jī)械能不變，故D錯(cuò)誤．
故選C．

點(diǎn)評(píng) 本題考查拉力、功率、機(jī)械效率的計(jì)算以及動(dòng)能、勢(shì)能的影響因素，本題的關(guān)鍵點(diǎn)是機(jī)械效率計(jì)算公式的變形．