Question

9．如圖所示，用三種方法拉動(dòng)同一物體在相同的水平地面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，使物體以相等速度移動(dòng)相同的距離．所用拉力分別是F₁、F₂、F₃，這三個(gè)力的作用點(diǎn)移動(dòng)距離分別是S₁、S₂、S₃，移動(dòng)速度分別為V₁、V₂、V₃，不計(jì)滑輪摩擦，則（　　）

• A． F₁：F₂：F₃=2：1：4        S₁：S₂：S₃=2：1：4
• B． F₁：F₂：F₃=2：4：1        S₁：S₂：S₃=2：4：1
• C． F₁：F₂：F₃=2：4：1        V₁：V₂：V₃=2：1：4
• D． F₁：F₂：F₃=2：1：4        V₁：V₂：V₃=2：4：1

Answer 1

分析 （1）物體在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)二力平衡的條件可知物體所受的拉力等于物體受到的摩擦力，然后根據(jù)定滑輪和動(dòng)滑輪的工作特點(diǎn)，分別求出F₁、F₂、F₃，即可比較其大小．
（2）根據(jù)動(dòng)滑輪和定滑輪的特點(diǎn)判斷出速度和距離的關(guān)系．

解答 解：由圖可見，本題中三個(gè)滑輪都是克服摩擦力做功，假設(shè)物體與水平面的摩擦力f，物體移動(dòng)的速度為V₀，運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t，則對(duì)這三個(gè)圖分析可得：
（1）甲圖：滑輪為定滑輪，因?yàn)槎ɑ�輪相�?dāng)于一個(gè)等臂杠桿，不能省力，所以根據(jù)二力平衡，此時(shí)拉力F₁=f；拉力的作用點(diǎn)移動(dòng)的速度V₁=V₀，作用點(diǎn)移動(dòng)的距離S₁=V₀t．
（2）乙圖：滑輪為動(dòng)滑輪，因?yàn)閯?dòng)滑輪相當(dāng)于一個(gè)動(dòng)力臂是阻力臂2倍的杠桿，省一半的力，所以根據(jù)二力平衡，此時(shí)拉力F₂=$\frac{1}{2}$f；但是費(fèi)2倍的距離，拉力的作用點(diǎn)移動(dòng)的速度V₂=2V₀，作用點(diǎn)移動(dòng)的距離S₂=2V₀t．
（3）丙圖：滑輪為動(dòng)滑輪，拉力的作用點(diǎn)在動(dòng)滑輪的軸上，因此是個(gè)費(fèi)力杠桿，費(fèi)2倍的力，省2倍的距離，因此F₃=2f，
拉力的作用點(diǎn)移動(dòng)的速度V₃=$\frac{1}{2}$V₀，作用點(diǎn)移動(dòng)的距離S₃=$\frac{1}{2}$V₀t．
綜上分析可知：
①F₁：F₂：F₃=f：$\frac{1}{2}$f：2f=2：1：4；②V₁：V₂：V₃=V₀：2V₀：$\frac{1}{2}$V₀=2：4：1；③S₁：S₂：S₃=V₀t：2V₀t：$\frac{1}{2}$V₀t=2：4：1．
故選D．

點(diǎn)評(píng) 此題考查的知識(shí)點(diǎn)是滑輪組繩子拉力的計(jì)算以及拉力作用點(diǎn)移動(dòng)的速度和距離，解答此題的關(guān)鍵是首先分清定滑輪和動(dòng)滑輪，然后再根據(jù)其工作特點(diǎn)作出判斷．