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如图所示,在水平拉力F的作用下使物体m沿水平地面匀速直线运动,若滑轮与绳子质量及摩擦不计。已知物体m与地面间的摩擦力为10N,物体m运动的速度为2m/s,那么关于拉力F的大小和拉力的
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问题描述:

如图所示,在水平拉力F的作用下使物体m沿水平地面匀速直线运动,若滑轮与绳子质量及摩擦不计。已知物体m与地面间的摩擦力为10N,物体m运动的速度为2m/s,那么关于拉力F的大小和拉力的功率P的大小,下列说法中正确的是

A

拉力F的大小为20N

B

拉力F的大小为5N

C

拉力的功率P的大小为20W

D

拉力的功率P的大小为10W

陈绵云回答:
  【分析】由题意知:在水平拉力F的作用下,使物体m沿水平地面做匀速直线运动,则物体m在水平方向上所受的一切外力是彼此平衡的,它们的合力为零。   n物体m在水平方向上既受水平向左的动滑轮的拉力F',又受到向右的桌面的摩擦力为10N,那么由二力平衡的条件可知,动滑轮轴心对物体m的拉力亦为10N。   n而作用在动滑轮轴心上的力由两股绳子分担,根据动滑轮能省一半力的特点可知,作用的拉力应为F=5N,故选项B正确。   n若滑轮与绳子的质量及摩擦不计,绳子自由端的拉力所做的功等于动滑轮轴心对物体m的拉力所做的功。由W=F's及,F'=f=10N可得:。由可得:   n   n选项C正确,选项D错误。   n综上所述,答案选BC。   【点评】本题考查动滑轮和平衡力的知识。计算功率时确定研究对象为物体m。隔离动滑轮,此时拉力F'与滑动摩擦力f二力平衡,物体m沿水平地面做匀速直线运动。若滑轮重不计,绳与轮的摩擦不计,拉力F的功率可视为滑轮拉动物体的功率。
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