Question

如图所示，用三种方法拉动同一物体在相同的水平地面上做匀速直线运动，使物体以相等速度移动相同的距离．所用拉力分别是F₁、F₂、F₃，这三个力的作用点移动距离分别是S₁、S₂、S₃，移动速度分别为V₁、V₂、V₃，不计滑轮摩擦，则（ ）

A．F₁：F₂：F₃=2：1：4   S₁：S₂：S₃=2：1：4
B．F₁：F₂：F₃=2：1：4   S₁：S₂：S₃=2：4：1
C．F₁：F₂：F₃=2：4：1   V₁：V₂：V₃=2：1：4
D．F₁：F₂：F₃=2：1：4   V₁：V₂：V₃=2：4：1

Answer

（1）物体在水平方向上做匀速直线运动，根据二力平衡的条件可知物体所受的拉力等于物体受到的摩擦力，然后根据定滑轮和动滑轮的工作特点，分别求出F1、F2、F3，即可比较其大小．
（2）根据动滑轮和定滑轮的特点判断出速度和距离的关系．
【解析】
由图可见，本题中三个滑轮都是克服摩擦力做功，假设物体与水平面的摩擦力f，物体移动的速度为V，运动的时间为t，则对这三个图分析可得：
（1）甲图：滑轮为定滑轮，因为定滑轮相当于一个等臂杠杆，不能省力，所以根据二力平衡，此时拉力F1=f；拉力的作用点移动的速度V1=V，作用点移动的距离S1=Vt．
（2）乙图：滑轮为动滑轮，因为动滑轮相当于一个动力臂是阻力臂2倍的杠杆，省一半的力，所以根据二力平衡，此时拉力F2=f；但是费2倍的距离，拉力的作用点移动的速度V2=2V，作用点移动的距离S2=2Vt．
（3）丙图：滑轮为动滑轮，拉力的作用点在动滑轮的轴上，因此是个费力杠杆，费2倍的力，省2倍的距离，因此F3=2f，
拉力的作用点移动的速度V3=V，作用点移动的距离S3=Vt．
综上分析可知：
①F1：F2：F3=f：f：2f=2：1：4；②V1：V2：V3=V：2V：V=2：4：1；③S1：S2：S3=Vt：2Vt：Vt=2：4：1．
故选BD．