Question

3．如圖所示，利用輕質(zhì)滑輪組勻速拉動(dòng)水平地面上重為G的物體，若拉力的大小為F，物體和地面之間的摩擦力大小為f，則下列滑輪組的機(jī)械效率表達(dá)式正確的是（　�。�

• A． $\frac{f}{2{F}_{A}}$
• B． $\frac{f}{3F}$
• C． $\frac{{F}_{A}}{2F}$
• D． $\frac{G}{2F}$

Answer 1

分析 使用滑輪組水平拉動(dòng)物體，拉力F所做的功為總功，克服物體摩擦力所做的功為有用功，從圖可知，由2段繩子與動(dòng)滑輪相連，則s_拉=2s_物，可利用公式η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}(cāng)}$計(jì)算出滑輪組的機(jī)械效率；物體做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí)處于平衡狀態(tài)，繩子的拉力和物體受到的摩擦力是一道平衡力，二力大小相等．

解答 解：從圖可知，由2段繩子與動(dòng)滑輪相連，則拉力端移動(dòng)的距離s_拉=2s_物，
則滑輪組的機(jī)械效率：η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}(cāng)}$=$\frac{f{s}_{物}}{F{s}_{拉}}$=$\frac{{fs}_{物}}{F×2{s}_{物}}$=$\frac{f}{2F}$，
因物體做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，所以拉力F_A和摩擦力f是一對(duì)平衡力，則f=F_A，
所以，滑輪組的機(jī)械效率：η=$\frac{f}{2F}$=$\frac{{F}_{A}}{2F}$．
故選C．

點(diǎn)評(píng) 本題考查滑輪組的機(jī)械效率的理解與應(yīng)用，關(guān)鍵是知道使用滑輪組水平拉動(dòng)物體克服物體摩擦力所做的功為有用功．