Question

10．如图所示，重为100N的物体A，在大小为20N，方向向右的水平拉力F的作用下做匀速直线运动．经过3s，物体A在水平面上向左移动了30cm的距离．滑轮与绳子质量不计，滑轮与绳子之间摩擦不计．则下列结论正确的是（　　）

• A． 物体运动的速度为1Om/s
• B． 物体与地面之间的摩擦力为20N
• C． 拉力F的功率为2W
• D． 拉力F做的功是12J

Answer 1

分析 （1）根据速度公式即可求出物体运动的速度；
（2）根据图示确定作用在动滑轮上绳子的条数，然后根据F_A=2F可知A受到水平向左的拉力，再根据二力平衡的条件求出摩擦力的大小；
（3）先根据v=nv_A求出速度的大小，然后根据P=Fv可知功率的大小；
（4）先根据s=ns_A求出自由端移动的距离，然后根据W=Fs求出拉力做的功．

解答 解：根据图示可知，n=2；
A、物体运动的速度：v_A=$\frac{{s}_{A}}{t}$=$\frac{30cm}{3s}$=10cm/s，故A错误；
B、作用在动滑轮上绳子的段数为2，所以A物体受到的拉力：F_A=2F=2×20N=40N；
因为A做匀速直线运动，所以A受到的摩擦力与拉力是一对平衡力，即f=F_A=40N；故B错误；
C、绳子自由端移动的速度：v=2v_A=2×10cm/s=20cm/s=0.2m/s，
拉力F的功率：P=Fv=20N×0.2m/s=4W；故C错误；
D、绳子自由端移动的距离：s=2s_A=2×30cm=60cm=0.6m；
拉力F做的功：W=Fs=20N×0.6m=12J，故D正确．
故选D．

点评 本题考查了速度、功率和滑轮组绳子拉力的计算，关键是滑轮组绳子有效股数的确定，注意自由端移动的距离与物体移动距离的关系．