Question

5．如圖甲所示的滑輪組提升重物，不計繩重和摩擦，物體重G從100N開始逐漸增加，直到繩子被拉斷．每次均勻速拉動繩子將物體提升同樣的高度．圖乙記錄了在此過程中滑輪組的機(jī)械效率隨物體重力的增加而變化的圖象．由此可知（　�。�

• A． 動滑輪重為200N
• B． 提升的重物越重滑輪組的機(jī)械效率越大
• C． 繩子所能承受的最大拉力為700N
• D． 當(dāng)重物G為1000N時，滑輪組的機(jī)械效率為80%

Answer 1

分析 根據(jù)圖判斷繩子段數(shù)n=3，然后對每小題分析：
A、根據(jù)公式η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$=$\frac{{G}_{物}}{{G}_{物}+{G}_{動}}$的變形公式就可以求得動滑輪的重力；
B、額外功為克服動滑輪的重力所做的功，有用功和額外功的和為總功，再根據(jù)滑輪組的機(jī)械效率得出表達(dá)式，進(jìn)一步得出結(jié)論；
C、由圖可知物體在2000N時繩子斷了，此時最大拉力可用公式F=$\frac{{G}_{物}+{G}_{動}}{n}$來計算；
D、在動滑輪重力已經(jīng)計算出的情況下，利用公式η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$=$\frac{{G}_{物}}{{G}_{物}+{G}_{動}}$求得滑輪組的機(jī)械效率．

解答 解：A、由圖可知：當(dāng)物體重100N時，機(jī)械效率為50%．
由公式η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$=$\frac{{G}_{物}}{{G}_{物}+{G}_{動}}$變形得：G_動=$\frac{{G}_{物}}{η}$-G_物=$\frac{100N}{50%}$-100N=100N，故A錯誤；
B、根據(jù)公式η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{有用}+{W}_{額外}}$得，使用同一滑輪組提升的物體時，產(chǎn)生的額外功相同，當(dāng)提升的物體重力增大時，有用功增多，有用功在總功中的比值增大，機(jī)械效率升高，滑輪組機(jī)械效率增大；故B正確；
C、當(dāng)繩子要被拉斷時拉力最大，由圖可知物體在2000N時繩子斷了，則F=$\frac{{G}_{物}+{G}_{動}}{n}$=$\frac{2000N+100N}{3}$=700N；故C正確；
D、當(dāng)物體重1000N時，滑輪組的機(jī)械效率η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$=$\frac{{G}_{物}}{{G}_{物}+{G}_{動}}$×100%=$\frac{1000N}{1000N+100N}$×100%≈91%．故D錯誤．
故選BC．

點(diǎn)評 本題考查了滑輪組省力公式以及機(jī)械效率公式的變形及應(yīng)用，計算量較大；解答本題的關(guān)鍵之一是要看懂圖象，從圖象中獲取信息．