如图所示,用 30N 的拉力 F 沿水平方向拉绳子的一端,使重 400N 的物体 A 以 0.1m/s 的速度沿水平地面向左匀速运动了 10s ,已知滑轮组的机械效率为 80% ,则此过程中
A . 绳子自由端移动的距离为 1m
B . 滑轮组对物体 A 的水平拉力为 90N
C . 拉力 F 的功率为 3W
D . 拉力 F 所做的有用功为 72J
D
【分析】
( 1 )由图可知,连接动滑轮绳子的股数 n=3 ,绳子的自由端移动的速度 ,利用 求绳子自由端移动的距离;
( 2 )滑轮组的机械效率 ,据此求物体 A 受到的摩擦力;由于物体 A 匀速运动,所以滑轮组对物体 A 的水平拉力等于物体 A 受到的摩擦力;
( 3 )利用 求拉力 F 做功的功率;
( 4 )拉力所做的有用功,也就是克服物体 A 与水平面之间的摩擦力做的功.
【详解】
A 、由图可知,连接动滑轮绳子的股数 n=3 ,绳子自由端移动的速度 则绳子自由端移动的距离 ,故 A 错误;
B 、由 可得,物体 A 受到的摩擦力 ,由于物体 A 匀速运动,所以滑轮组对物体 A 的水平拉力等于物体 A 受到的摩擦力,大小为 72N ,故 B 错误;
C 、因为 ,所以拉力 F 做功的功率: ,故 C 错误;
D 、拉力所做的有用功,即克服物体 A 与水平面之间的摩擦力做的功 ,故 D 正确.
故选 D.
【点睛】
水平使用滑轮组时注意:有用功等于摩擦力与物体移动的距离的乘积,这是本题的关键、易错点!