Question

20．如圖所示，拉力F為5N，通過滑輪組拉著重為50N的物體沿水平面以1m/s的速度做勻速直線運動，已知物體受到的摩擦力為12N，運動的時間為10s，下列說法中正確的是（　　）

• A． 拉力F做功的功率為5W
• B． 在10s內機械所做的有用功為500J
• C． 在10s內機械所做的額外功為120J
• D． 滑輪組的機械效率為80%

Answer 1

分析 （1）由圖知，水平使用滑輪組n=3，拉力端移動的速度等于物體移動速度的3倍，利用P=Fv求拉力做功功率；
（2）利用s=vt求10s物體移動距離，利用W=fs求做的有用功；
（3）利用W=Fs求拉力做的總功，額外功等于總功減去有用功；
（4）利用η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$求滑輪組的機械效率．

解答 解：
A、由圖知n=3，拉力端移動的速度v=3v_物=3×1m/s=3m/s，拉力做功功率P=Fv=5N×3m/s=15W，故A錯；
B、10s物體移動距離s_物=v_物t=1m/s×10s=10m，做的有用功W=fs_物=12N×10m=120J，故B錯；
C、拉力做的總功W=Fs=F×3s_物=5N×3×10m=150J，W_額=W_總-W_有用=150J-120J=30J，故C錯；
D、滑輪組的機械效率：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$=$\frac{120J}{150J}$×100%=80%，故D正確．
故選D．

點評 本題考查了使用滑輪組有用功、額外功、總功、功率、機械效率的計算，知道水平使用滑輪組時克服摩擦做的功為有用功是關鍵．