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、v ₂、v ₃，不计滑轮摩擦，则（ ）
A．F₁：F₂：F₃=2：4：1
B．F₁：F₂：F₃=2：1：4
C．s₁：s₂：s₃=2：4：1
D．v₁：v ₂：v ₃=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，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BCD．