如圖所示,不計動滑輪與繩之間的摩擦和重力,在水平拉力F的作用下,物體M以0.2m/s的速度向左勻速直線運動,*...
問題詳情:
如圖所示,不計動滑輪與繩之間的摩擦和重力,在水平拉力F的作用下,物體M以0.2m/s的速度向左勻速直線運動,*簧秤的示數為20N,以下正確的是( )
①M受到地面的摩擦力為20N
②M受到地面摩擦力水平向左
③拉力F的功率為8W
④M受到的重力與地面對M的支持力是一對平衡力
A.①④ B.①② C.①③ D.②④
【回答】
A。
【分析】①②*簧秤的示數為20N,即繩子對*簧秤的拉力為20N,因同一根繩子各處的拉力大小相同,所以繩子對物體M的拉力也為20N;
物體M向左勻速直線運動,水平方向上M受到的拉力和摩擦力是一對平衡力,由二力平衡的條件分析摩擦力的大小和方向;
③由圖知,拉力F作用在動滑輪軸上,與右側兩段繩子的拉力平衡,據此求出拉力F的大小;拉力F作用在動滑輪軸上,費力但省一半的距離,則拉力端移動的速度是物體移動速度的,根據P=Fv求出拉力F的功率;
④根據二力平衡的條件分析。
【解答】解:
①②*簧秤的示數為20N,即繩子對*簧秤的拉力為20N,因同一根繩子各處的拉力大小相同,所以繩子對物體M的拉力也為20N;
物體M向左勻速直線運動,其受到的拉力和摩擦力是一對平衡力,所以M受到地面的摩擦力f=F拉=20N,方向與物體運動方向相反,即水平向右;故①正確,②錯誤;
③不計動滑輪與繩之間的摩擦和重力,由圖知,拉力F作用在動滑輪軸上,與右側兩段繩子的拉力平衡,
則拉力F的大小為:F=2F示=2×20N=40N;
由圖知,n=2,且拉力F作用在動滑輪軸上,費力但省一半的距離,則拉力端移動的速度是物體移動速度的,故拉力端移動的速度:v拉力端=v=×0.2m/s=0.1m/s;
拉力F的功率為:P=Fv拉力端=40N×0.1m/s=4W,故③錯誤;
④M受到的重力與地面對M的支持力大小相同、方向相反、在同一直線上、作用在同一個物體上,所以二力是一對平衡力,故④正確;
綜上可知,只有①④正確。
【點評】本題考查了動滑輪的特點、二力平衡條件的應用和功率的計算,注意不要機械地應用動滑輪省一半力。
知識點:力和機械 單元測試
題型:選擇題