Question

5．如圖所示，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． 繩子自由端拉力F的大小為300N
• B． 滑輪組的機械效率為60%
• C． 提升物體的過程中，額外功為200J
• D． 繩子自由端拉力F的功率為150W

Answer 1

分析 圖中使用的滑輪組承擔物重的繩子股數(shù)n=2，則s=2h．
（1）利用F=$\frac{1}{2}$（G+G_動）計算拉力大��；
（2）利用機械效率的公式求滑輪組的機械效率；
（3）利用s=2h求出拉力移動的距離，不計繩重和摩擦，利用F=$\frac{1}{2}$（G_物+G_輪）求拉力大小，再利用W=Fs求拉力做功；利用W_有=Gh求滑輪組對重物做的功（有用功）．
（4）知道運動時間，利用功率公式求拉力的功率．

解答 解：
（1）由題知，n=2，不計繩重和摩擦，
拉力：F=$\frac{1}{2}$（G_輪+G_物）=$\frac{1}{2}$（600N+100N）=350N，故A錯誤；
（2）滑輪組對重物做的功：
W_有=Gh=600N×2m=1200J，拉力移動的距離：s=2h=2×2m=4m，
拉力做功：W_總=Fs=350N×4m=1400J，
由W_總=W_有+W_額得，
所做額外功：W額=W-W有=1400J-1200J=200J；故C正確；
（3）滑輪組的機械效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{1200J}{1400J}$×100%≈85.7%，故B錯誤；
（4）拉力做功功率：
P=$\frac{{W}_{總}}{t}$=$\frac{1400J}{10s}$=140W，故D錯誤．
故選：C．

點評 本題考查了學生對有用功、總功、功率公式、機械效率公式、滑輪組s=nh的理解和運用，本題關鍵：一是利用好不計繩重和摩擦時拉力F=$\frac{1}{2}$（G_輪+G_物），二是掌握機械效率和功率的計算公式．