Question

如圖所示用滑輪和桶組成的裝置來(lái)提水，已知滑輪重4N，桶重6N，桶中水重50N，現(xiàn)將這桶水在20s內(nèi)勻速提升5m，（不計(jì)繩重和摩擦）則下列說(shuō)法中正確的是

1. A.
   繩子移動(dòng)的速度0.25m/s
2. B.
   利用該裝置做的有用功是280J
3. C.
   拉力做的功為600J
4. D.
   該裝置的機(jī)械效率為83.3%

Answer 1

D
分析：①使用動(dòng)滑輪時(shí)，手拉繩子的速度是物體上升速度的2倍；
②已知水重和提升的高度，利用公式W_有用=Gh得到有用功；
③使用動(dòng)滑輪時(shí)，不考慮繩重和摩擦，提起物體所用的拉力是物重、桶重和動(dòng)滑輪重的；繩子拉下的長(zhǎng)度是物體上升高度的2倍；
已知拉力和繩子拉下的長(zhǎng)度，利用公式W_總=FS得到拉力做的功；
④已知有用功和總功，利用公式η=計(jì)算機(jī)械效率．
解答：
A、水上升的速度為v₁===0.25m/s
手拉繩子的速度為v₂=2v₁=2×0.25m/s=0.5m/s．此選項(xiàng)錯(cuò)誤；
B、拉力做的有用功為W_有用=Gh=50N×5m=250J．此選項(xiàng)錯(cuò)誤；
C、手施加的拉力為F=（G+G₀）=×（50N+4N+6N）=30N
手拉繩子的長(zhǎng)度為S=2h=2×5m=10m
拉力做的總功為W_總=FS=30N×10m=300J．此選項(xiàng)錯(cuò)誤；
D、動(dòng)滑輪的機(jī)械效率為η==≈83.3%．此選項(xiàng)正確．
故選D．
點(diǎn)評(píng)：使用動(dòng)滑輪或滑輪組時(shí)，一定首先正確數(shù)出作用在動(dòng)滑輪上的繩子的股數(shù)，然后判斷省力情況和繩子拉下的長(zhǎng)度和速度大�。�