Question

如圖所示，質(zhì)量為70kg的小剛站在高臺上通過滑輪組勻速提升貨物．第一次提升貨物的質(zhì)量為100kg，第二次提升貨物的質(zhì)量為200kg．小剛第二次提升貨物時對滑輪組做功的功率為220W．已知滑輪A、B的質(zhì)量均為4kg，滑輪C的質(zhì)量為8kg，繩重及滑輪的摩擦均可忽略不計，g取10N/kg．關(guān)于小剛提升貨物的分析，下列說法中正確的是（ ）

A．第一次提升貨物時，小剛對高臺的壓力為500N
B．第一次提升貨物過程中滑輪組的機械效率為83.3%
C．第二次提升貨物時，貨物上升的速度為0.4m/s
D．第二次提升貨物時，小剛對高臺的壓力為800N

Answer 1

【答案】分析：小剛對高臺的壓力等于他的體重加上繩子對他的拉力，首先分析在B處向上的拉力F_B，此時，貨物重和C動滑輪重由三股繩子承擔，故F_B=（G_物+G_C），其次在B處又是一個動滑輪，有兩股繩子承擔F_B處向下的拉力和B動滑輪的重，即小剛受到向下的拉力為F_拉=（F_B+G_B），最后分析小剛對高臺的壓力F=G_人+F_拉；機械效率η==；根據(jù)公式P===F_拉v計算出拉力上升的速度，再利用公式v′=v計算出貨物上升的速度．
解答：解：A、第一次提升貨物時，在B處的拉力為
F_B=（G_物+G_C）=（m_物g+m_Cg）=（100kg×10N/kg+8kg×10N/kg）=360N
小剛受到向下的拉力為
F_拉=（F_B+G_B）=（F_B+m_Bg）=（360N+4kg×10N/kg）=200N
小剛對高臺的壓力F=G_人+F_拉=m_人g+F_拉=70kg×10N/kg+200N=900N
故選項A錯誤
B、第一次滑輪組的機械效率為
η=====83.3%
故選項B正確
C、第二次的拉力F_拉，在分析選項D的過程中應(yīng)當能夠解出，F(xiàn)_拉=366.5N，根據(jù)公式v===0.6m/s
故選項C錯誤
D、根據(jù)A的解法，同樣能夠解出第二次小剛對高臺的壓力為1066.5N
故選項D錯誤
故選B
點評：此題中的滑輪組是由兩個和滑輪組組成的，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，學生分析起來可能比較困難，因此，可讓學生把兩個滑輪組分解開來分析，把復(fù)雜問題簡單化，明了化．公式P=Fv的應(yīng)用應(yīng)當引起學生的注意．