Question

15．如圖所示，工人師傅使用一個動滑輪將400N的重物勻速提升到3m高處，假如所用的拉力方向豎直向上、大小為250N，則（　　）

• A． 拉力所做的功為750J
• B． 機(jī)械效率為100%
• C． 若用該滑輪提升更重的貨物，機(jī)械效率將提高
• D． 若采用輕質(zhì)滑輪完成任務(wù)，機(jī)械效率將保持不變

Answer 1

分析 （1）知道物體上升的高度，可利用公式W_有用=Gh計算有用功；從題可知，使用的是一個動滑輪，則n=2，可利用s=2h求出拉力移動的距離，知道拉力大小，可利用公式W_總=Fs計算拉力做的總功；最后利用機(jī)械效率的公式求動滑輪的機(jī)械效率；
（2）增大機(jī)械效率的方法有二：一是增大有用功，即拉更重的重物；二是減小額外功，如減小摩擦、減輕動滑輪重．

解答 解：
A、由圖可知n=2，則繩端移動的距離為：s=2h=2×3m=6m，
拉力做的總功為：W_總=Fs=250N×6m=1500J，故A錯誤；
B、有用功：W_有用=Gh=400N×3m=1200J，
滑輪組的機(jī)械效率為：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{1200J}{1500J}$×100%=80%，故B錯誤．
C、此題中動滑輪不變，則在此過程中所做的額外功不變，由于物體的重力增加，所以有用功增大，
由公式η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{有用}+{W}_{額外}}$可知，若用該動滑輪提升更重的貨物，有用功在總功中所占的比值將增大，則機(jī)械效率變大，故C正確．
D、采用輕質(zhì)滑輪完成原任務(wù)，額外功減小，由η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{有用}+{W}_{額外}}$可知，機(jī)械效率變大，故D錯誤．
故選C．

點評 本題考查了學(xué)生對有用功、總功、功率公式、機(jī)械效率公式、滑輪組s=nh的理解和運(yùn)用，理解并求出有用功和總功是本題的關(guān)鍵．滑輪組的題目要先確定滑輪的性質(zhì)，判斷滑輪繩子段數(shù)，然后確定G、F、s、h之間的關(guān)系進(jìn)行計算．