Question

4．如圖所示，定滑輪重2N，動(dòng)滑輪重1N，物體A在拉力F的作用下，1s內(nèi)將重為8N的物體A沿豎直方向勻速提高了0.2m，如果不計(jì)繩重和摩擦，則以下計(jì)算結(jié)果不正確的是（　　）

• A． 繩子自由端移動(dòng)速度為0.4m/s
• B． 拉力F的大小為4.5N
• C． 拉力F的功率為1.8W
• D． 滑輪組的機(jī)械效率為80%

Answer 1

分析 由圖可知滑輪組繩子的有效股數(shù)，根據(jù)s=nh求出繩子自由端移動(dòng)的距離，根據(jù)v=$\frac{s}{t}$求出繩子自由端移動(dòng)速度，不計(jì)繩重和摩擦，根據(jù)F=$\frac{1}{n}$（G+G_動(dòng)）求出拉力的大小，根據(jù)W=Fs求出拉力做的總功，根據(jù)P=$\frac{W}{t}$求出拉力的功率，利用W=Gh求出有用功，利用η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%求出滑輪組的機(jī)械效率．

解答 解：由圖可知，n=2，則繩子自由端移動(dòng)的距離：
s=2h=2×0.2m=0.4m，
繩子自由端移動(dòng)速度：
v=$\frac{s}{t}$=$\frac{0.4m}{1s}$=0.4m/s，故A正確；
不計(jì)繩重和摩擦，拉力的大�。�
F=$\frac{1}{n}$（G+G_動(dòng)）=$\frac{1}{2}$（8N+1N）=4.5N，故B正確；
拉力做的總功：
W_總=Fs=4.5N×0.4m=1.8J，
拉力的功率：
P=$\frac{{W}_{總}}{t}$=$\frac{1.8J}{1s}$=1.8W，故C正確；
拉力做的有用功：
W_有=Gh=8N×0.2m=1.6J，
滑輪組的機(jī)械效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{1.6J}{1.8J}$×100%≈88.9%，故D錯(cuò)誤．
故選D．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了繩子自由端移動(dòng)距離和功、功率、機(jī)械效率的計(jì)算，明確滑輪組繩子的有效股數(shù)是關(guān)鍵．