Question

18．如圖，用滑輪組提升重物時，將重600N的物體在10s內(nèi)勻速提升了2m，已知動滑輪重為100N（不計繩重和摩擦），則提升重物的過程中正確的是（　�。�

• A． 滑輪組的機械效率為60%
• B． 繩子自由端拉力F的大小為300N
• C． 繩子自由端拉力F的功率為70W
• D． 提升物體的過程中所做額外功為200J

Answer 1

分析 由圖可知，滑輪組繩子的有效股數(shù)，根據(jù)s=nh求出繩端移動的距離，不計繩重和摩擦，根據(jù)F=$\frac{1}{n}$（G+G_動）求出繩子自由端拉力F的大小，根據(jù)W=Fs求出拉力做的總功，利用P=$\frac{W}{t}$求出繩子自由端拉力F的功率，根據(jù)W=Gh求出有用功，總功減去有用功即為提升物體的過程中所做額外功，利用η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%求出滑輪組的機械效率．

解答 解：由圖可知，n=2，則繩端移動的距離：
s=nh=2×2m=4m，
不計繩重和摩擦，繩子自由端拉力：
F=$\frac{1}{n}$（G+G_動）=$\frac{1}{2}$（600N+100N）=350N，故B錯誤；
拉力做的總功：
W=Fs=350N×4m=1400J，
繩子自由端拉力F的功率：
P=$\frac{{W}_{總}}{t}$=$\frac{1400J}{10s}$=140W，故C錯誤；
有用功：
W_有=Gh=600N×2m=1200J，
提升物體的過程中所做額外功：
W_額=W_總-W_有=1400J-1200J=200J，故D正確；
滑輪組的機械效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{1200J}{1400J}$×100%≈85.7%，故A錯誤．
故選D．

點評 本題考查了滑輪組繩子拉力公式和做功公式、功率公式、機械效率公式的應用，明確有用功和總功、額外功的關系是關鍵．