Question

18．如圖，實驗臺上有個傾角為30°的斜面，物體A用細繩經(jīng)過滑輪與B相連，當B的質(zhì)量為2kg時恰好可以把A從斜面底端勻速拉到斜面頂端，當將B的質(zhì)量減為1kg時，A又恰好可以沿斜面從頂端勻速滑到底端，不計繩重及滑輪與繩的摩擦，則以下說法正確的是（　�。�

• A． A沿斜面勻速移動時A對B的拉力等于B對A的拉力
• B． A物體在斜面上受到的滑動摩擦力為5N
• C． 當質(zhì)量為2kg的B將A物體從斜面底端沿斜面勻速向上拉動時，此時斜面的機械效率為75%
• D． 如果B物體的質(zhì)量變?yōu)?kg，B對A的拉力會大于A對B的拉力

Answer 1

分析 （1）根據(jù)A和B的運動狀態(tài)，結(jié)合動滑輪的特點，判斷A與B之間的拉力關系；
（2）根據(jù)斜面與水平面的夾角，求出物體A在斜面上滑動的距離與高度的關系；斜面是用來提高物體位置的，有用功等于物體重力和斜面高度的乘積；總功等于物體沿斜面向上的拉力和斜面長的乘積；根據(jù)W_總=W_有+W_額，求出額外功，然后根據(jù)W=Fs求出A物體在斜面上受到的滑動摩擦力；
（3）機械效率就是有用功和總功的比值；
（4）根據(jù)相互作用力的特點，分析當B物體的質(zhì)量變?yōu)?kg，B對A的拉力與A對B的拉力的大小關系．

解答 解：
A、由圖可知，物體A用細繩經(jīng)過定滑輪與B相連，定滑輪既不省力，也不費力，物體A和物體B均做勻速直線運動，所以A沿斜面勻速移動時A對B的拉力等于B對A的拉力，故A正確；
B、由圖可知，斜面與水平面的夾角為30°，所以斜面長度是斜面高度的2倍，即s=2h；
當B為2kg時，A沿斜面勻速向上滑動，摩擦力沿斜面向下，總功為物體B下降時所做的功，此時W_B=W_A+W_額，即G_Bh=G_A$\frac{1}{2}$h+fh----①；
當B為1kg時，A沿斜面勻速向下滑動，摩擦力沿斜面向上，總功為物體A下滑時所做的功，此時W_A=W_B+W_額，即G_A$\frac{1}{2}$h=G_B′h+fh----②；
由①②兩式可得：f=$\frac{{G}_{B}-{G}_{B}^{′}}{2}$=$\frac{（{m}_{B}{-m}_{B}^{′}）g}{2}$=$\frac{（2kg-1kg）×10N/kg}{2}$=5N，故B正確；
C、當質(zhì)量為2kg的B將A物體從斜面底端沿斜面勻速向上拉動時，此時斜面的機械效率為：η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$=$\frac{{W}_{總}-{W}_{額}}{{W}_{總}}$=$\frac{{m}_{B}gh-fh}{{m}_{B}gh}$=$\frac{{m}_{B}g-f}{{m}_{B}g}$=$\frac{2kg×10N/kg-5N}{2kg×10N/kg}$×100%=75%，故C正確；
D、B對A的拉力與A對B的拉力是相互作用的力，所以當B物體的質(zhì)量變?yōu)?kg，B對A的拉力等于A對B的拉力，故D錯誤．
故選ABC．

點評 這是一道綜合題，不但考查了學生對坡度坡角的掌握，還加入了物理知識，要求學生對所學的知識進行全面掌握并靈活運用．