Question

17．如圖所示，重80N的物體，在拉力F的作用下2s內(nèi)勻速上升了0.4m，動(dòng)滑輪重20N，不計(jì)繩重及摩擦，則下列計(jì)算結(jié)果正確的是（　�。�

• A． 拉力的大小為40N
• B． 繩子自由端移動(dòng)距離為1.2m
• C． 拉力F的功率為20W
• D． 滑輪組的機(jī)械效率為67%

Answer 1

分析 （1）由圖可知，使用滑輪組承擔(dān)物重的繩子股數(shù)n=2，繩重和摩擦不計(jì)，則拉力F=$\frac{1}{2}$（G_物+G_輪）；
（2）由圖知n=2，繩子自由端移動(dòng)距離s=2h；
（3）求出了拉力大小和拉力端移動(dòng)的距離，利用W_總=Fs求拉力做功，再利用P=$\frac{W}{t}$求拉力做功功率；
（4）求出有用功，再利用效率公式求滑輪組的機(jī)械效率．

解答 解：
A、如圖滑輪組，承擔(dān)物重的繩子股數(shù)n=2，由于不計(jì)繩重及摩擦，
則拉力F的大小F=$\frac{1}{2}$（G_物+G_輪）=$\frac{1}{2}$（80N+20N）=50N，故A錯(cuò)誤；
B、由圖知n=2，繩子自由端移動(dòng)距離：
s=2h=2×0.4m=0.8m，故B錯(cuò)誤；
C、拉力F做功：
W_總=Fs=50N×0.8m=40J，
拉力做功功率：
P_總=$\frac{{W}_{總}(cāng)}{t}$=$\frac{40J}{2s}$=20W，故C正確；
D、使用滑輪組做的有用功：
W_有用=Gh=80N×0.4m=32J，
滑輪組的機(jī)械效率：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}(cāng)}$×100%=$\frac{32J}{40J}$×100%=80%，故D錯(cuò)誤．
故選C．

點(diǎn)評(píng) 本題考查使用滑輪組繩子拉力的計(jì)算、有用功和總功的計(jì)算、功率和滑輪組的機(jī)械效率的計(jì)算，本題關(guān)鍵有二：一是n的確定（直接從動(dòng)滑輪上引出的繩子股數(shù)）；二是利用好不計(jì)繩重和摩擦?xí)r，拉力和物重的關(guān)系：F=$\frac{1}{n}$（G_動(dòng)+G）．