Question

【題目】一個(gè)質(zhì)量為70 kg的工人，用如圖所示的裝置（包括滑輪組及裝石板的托板）提升石板。已知托板重200N，每塊石板重100N，滑輪的摩擦和繩重均可忽略不計(jì)，當(dāng)工人在4s內(nèi)勻速提升10塊石板升高2m時(shí)，此裝置的機(jī)械效率為80%。那么，該工人站在地面上用此裝置提升石板的過(guò)程中，下列有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是（取g =10N/kg）

A. 該工人提升10塊石板升高2m做的額外功一定是500J

B. 該工人在4s內(nèi)提升10塊石板升高2m的有用功率一定是500W

C. 此裝置動(dòng)滑輪的質(zhì)量是5 kg

D. 此裝置的機(jī)械效率最高可達(dá)到82.1%（結(jié)果保留1位小數(shù)）

Answer 1

【答案】D

【解析】

A. 工人提升10塊石板升高2m做的有用功：W有=G石總h=100N×10×2m=2000J；

由機(jī)械效率公式可得,所做的總功：W總== ==2500J.則額外功：W額=W總W有=2500J2000J=500J，故A正確；B. 工人的有用功率：P有用= ==500W，故B正確；

C. 在不計(jì)摩擦與繩重時(shí)，額外功來(lái)自克服托板和動(dòng)滑輪的總重做的功，故W額=(G托板+G動(dòng))h，

則動(dòng)滑輪的重力：G動(dòng)= ==50N，此裝置動(dòng)滑輪的質(zhì)量：m動(dòng)== =5kg，故C正確；D. 人的質(zhì)量為70kg,則繩端的最大拉力：F=G人=mg=70kg×10N/kg=700N，

由圖知n=2,在不計(jì)摩擦與繩重時(shí),提起的最大總重力：G總=2F=2×700N=1400N，可裝石板的重為：G′石=G總G托板G動(dòng)=1400N200N50N=1150N.則最多可裝石板的數(shù)量：n==11.5≈11塊，則最多可裝石板的重：G′=11×100N=1100N.不計(jì)摩擦與繩重，滑輪組可達(dá)到的最大機(jī)械效率：η′= ==81.5%故D錯(cuò)誤。故選D.