Question

如图，用滑轮组拉重400N的物体A沿水平方向以0.02m/s的速度匀速运动，物体A受到地面的摩擦力为200N，人对地面的压强为20000Pa．不计绳重、滑轮摩擦．已知人的重力为725N，人与地的接触面积为300cm²．则下列计算结果正确的是（ ）

A．绳子自由端受到拉力的大小是100N
B．绳子自由端运动的速度是0.01m/s
C．动滑轮重为50N
D．动滑轮重为100N

Answer

（1）首先对图中的装置进行分析，可以看出，三只滑轮中，最上端和最下端的滑轮均为定滑轮，只起到了改变力的方向的作用，中间一只为动滑轮，可省一半的力；因为物体匀速直线运动，所以其所受的摩擦阻力与所受的拉力是一对平衡力．
（2）对人进行受力分析可知，人的重力减去绳子自由端的拉力，便是对地面的压力，再根据压强可进行求解；
（3）绳子自由端的移动速度应为物体移动速度的2倍．
【解析】
（1）人对地面的压强为P=20000Pa，人与地的接触面积为S=300cm2=300×10-4m2=3×10-2m2，
∵P=，
∴人对地面的压力F=PS=20000Pa×3×10-2m2=600N
∵对人来说，重力-绳子的拉力=对地面的压力，即G-F拉=F压；
∴人对绳子的拉力F拉=G-F压=725N-600N=125N
故A选项说法不正确．
（2）因为本装置中有一只是动滑轮，省一半的力，费一倍的距离，
因此，绳子自由端移动的速度应为物体移动速度的2倍，
即0.02m/s×2=0.04m/s，故B选项说法不正确．
（3）人对绳子的拉力F=125N，则
所用的总的拉力为125N×2=250N，
动滑轮的重G轮=F总-f=250N-200N=50N，故C选项说法正确，D选项说法不正确．
故选C．