Question

6．如圖，用一個(gè)重為4N的動(dòng)滑輪，把G_物=20N的物體在2s內(nèi)勻速提升0.3m（不考慮繩子的重力和摩擦），則（　　）

• A． 繩子自由端移動(dòng)速度v=0.15m/s
• B． 拉力做功的功率是3.6W
• C． 額外功W_額外=0.6J
• D． 機(jī)械效率η=90%

Answer 1

分析 （1）物體在2s內(nèi)勻速提升0.3m，利用速度公式求物體上升速度，繩子自由端移動(dòng)速度等于物體上升速度的2倍；
（2）圖中使用的是動(dòng)滑輪，n=2，不考慮繩子的重力和摩擦，利用F=$\frac{1}{2}$（G_輪+G_物）求拉力；根據(jù)P=Fv計(jì)算出功率；
（3）利用W=Gh求有用功，利用W=Fs求出總功和額外功；
（4）再利用效率公式求動(dòng)滑輪的機(jī)械效率．

解答 解：
A、物體在2s內(nèi)勻速提升0.3m，物體上升速度v_物=$\frac{h}{t}$=$\frac{0.3m}{2s}$=0.15m/s，繩子自由端移動(dòng)速度v=2v_物=2×0.15m/s=0.3m/s，故A 錯(cuò)誤；
B、圖中使用的是動(dòng)滑輪，n=2，不考慮繩子的重力和摩擦，拉力F=$\frac{1}{2}$（G_輪+G_物）=$\frac{1}{2}$（4N+20N）=12N，根據(jù)P=Fv=12N×0.3m/s=3.6W，故B正確；
C、有用功：W_有=Gh=20N×0.3m=6J，總功：W_總=Fs=F×2h=14N×2×0.3m=8.4J，W_額=W_總-W_有用=8.4J-6J=2.4J，故C錯(cuò)誤；
D、機(jī)械效率：η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}(cāng)}$×100%=$\frac{6J}{8.4J}$×100%≈71.4%，故D錯(cuò)誤．
故選B．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了使用動(dòng)滑輪拉力、有用功、總功、機(jī)械效率的計(jì)算，根據(jù)題圖確定n的大�。ㄖ苯訌膭�(dòng)滑輪上引出的繩子股數(shù)）是本題的突破口，利用好不計(jì)繩重和摩擦?xí)r拉力和物重的關(guān)系[F=$\frac{1}{2}$（G_輪+G_物）]是本題的關(guān)鍵．