Question

如圖所示，用滑輪組拉重400N的物體A沿水平方向以0.02m/s的速度勻速運(yùn)動(dòng)，滑輪組的機(jī)械效率為80%．運(yùn)動(dòng)中物體A受到地面的摩擦阻力為200N，人對(duì)地面的壓強(qiáng)為20000Pa．不計(jì)繩重、滑輪摩擦，地面上的定滑輪與物體A相連的繩子沿水平方向，地面上的定滑輪與動(dòng)滑輪相連的繩子沿豎直方向，人對(duì)繩子的拉力與對(duì)地面的壓力始終豎直向下且在同一直線上．已知人與地的接觸面積為300cm²．則下列計(jì)算結(jié)果正確的是

1. A.
   繩子自由端受到拉力的大小是100N
2. B.
   人的重力為725N
3. C.
   繩子自由端運(yùn)動(dòng)的速度是0.01m/s
4. D.
   動(dòng)滑輪重為100N

Answer 1

B
分析：基于以下的分析，可對(duì)本題中的各個(gè)量進(jìn)行求解：
（1）首先對(duì)圖中的裝置進(jìn)行分析，可以看出，三只滑輪中，最上端和最下端的滑輪均為定滑輪，只起到了改變力的方向的作用，中間一只為動(dòng)滑輪，可省一半的力；
（2）因?yàn)槲矬w勻速直線運(yùn)動(dòng)，所以其所受的摩擦阻力與所受的拉力是一對(duì)平衡力；
（3）對(duì)人進(jìn)行受力分析可知，人的重力減去繩子自由端的拉力，便是對(duì)地面的壓力，再根據(jù)壓強(qiáng)可進(jìn)行求解；
（4）繩子自由端的移動(dòng)速度應(yīng)為物體移動(dòng)速度的2倍．
解答：A、分析圖中的裝置可知，摩擦阻力由2段繩子承擔(dān)，且滑輪組的機(jī)械效率為80%，則η=，F(xiàn)==125N，故A錯(cuò)誤；
B、人拉繩時(shí)對(duì)地面的壓力F=Ps=20000Pa×300×10^-4m²=600N，人的重力G=600N+125N=725N，故B正確；
C、因?yàn)楸狙b置中有一只是動(dòng)滑輪，省一半的力，費(fèi)一倍的距離，因此，繩子自由端移動(dòng)的速度應(yīng)為物體移動(dòng)速度的2倍，即0.02m/s×2=0.04m/s，故C錯(cuò)誤；
D、F=125N，則所用的總的拉力為125N×2=250N，動(dòng)滑輪的重G_輪=F_總-f=250N-200N=50N，故D錯(cuò)誤．
故選B．
點(diǎn)評(píng)：本題雖為選擇，但需要通過(guò)一系列的計(jì)算為基礎(chǔ)才能最終做出判斷．在分析題目時(shí)，明確裝置的特點(diǎn)是解答的基礎(chǔ)，再能熟練運(yùn)用公式找出各個(gè)量之間的關(guān)系進(jìn)行求解是關(guān)鍵．在計(jì)算時(shí)，有幾個(gè)易錯(cuò)點(diǎn)值得關(guān)注，即對(duì)人的重力分析、對(duì)機(jī)械效率的運(yùn)用、對(duì)動(dòng)滑輪重的求法等．