Question

10．用一個定滑輪和一個動滑輪組成的滑輪組把重150N的物體勻速提升1m，不計摩擦和繩重，滑輪組的機(jī)械效率為60%．則下列選項錯誤的是（　�。�

• A． 有用功一定是150J
• B． 拉力大小一定是125N
• C． 總功一定是250J
• D． 動滑輪重一定是100N

Answer 1

分析 由題知，用一個定滑輪和一個動滑輪組成的滑輪組可能有右圖兩種繞法，分別對兩種情況計算分析，最后判斷選擇：
知道物體重和物體上升的高度，利用W=Gh求對物體做的有用功；又知道滑輪組的機(jī)械效率，利用效率公式求總功，求出了有用功和總功可求額外功，不計繩重和摩擦，額外功W_額=G_輪h，據(jù)此求動滑輪重；不計摩擦和繩重，根據(jù)F=$\frac{1}{n}$（G_物+G_輪）求拉力大小．

解答 解：一定一動有兩種繞法，如圖：
對物體做的有用功：W_有=Gh=150N×1m=150J，
由η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$得；W_總=$\frac{{W}_{有用}}{η}$=$\frac{150J}{60%}$=250J，
則W_額=W_總-W_有=250J-150J=100J；
由于不計繩重和摩擦，W_額=G_輪h，
則動滑輪重G_輪=$\frac{{W}_{額}}{h}$=$\frac{100J}{1m}$=100N，
對左圖滑輪組，承擔(dān)物重的繩子股數(shù)n=3，
拉力F的大小：F=$\frac{1}{3}$（G_物+G_輪）=$\frac{1}{3}$×（150N+100N）=$\frac{250N}{3}$N；
對右圖滑輪組，承擔(dān)物重的繩子股數(shù)n=2，
拉力F的大小：F=$\frac{1}{2}$×（G_物+G_輪）=$\frac{1}{2}$×（150N+100N）=125N．
由以上計算可知，對物體做的有用功都是150J，總功都是250J，動滑輪重都是100N，故A、C、D都正確；但拉力不同，故B錯．
故選B．

點(diǎn)評 本題是一個選擇題，實質(zhì)上是一個小綜合題，最好的做法就是將每一個量計算出來進(jìn)行判斷．本題的關(guān)鍵有二：一是兩種繞法n的確定，二是不計摩擦和繩重時，W_額=G_輪h，F(xiàn)=$\frac{1}{n}$（G_物+G_輪）．