Question

17．如圖所示，用滑輪組將質(zhì)量為60kg的重物在10s內(nèi)勻速提升了2m，動滑輪重為100N（不計繩重和摩擦），下列說法正確的是（　　）

• A． 繩子自由端拉力的功率是140W
• B． 滑輪組的機械效率約為85.7%
• C． 提升重物的過程中所做的額外功是200J
• D． 提升的重物變成400N時，滑輪組的機械效率將變大

Answer 1

分析 （1）由圖知，n=2，不計繩重和摩擦，拉力F=$\frac{1}{2}$（G+G_輪），拉力端移動距離s=2h，利用W=Fs求拉力做功，知道時間，利用P=$\frac{{W}_{總}}{t}$求拉力功率；
（2）利用W=Gh求有用功，滑輪組的機械效率η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%；
（3）提升重物的過程中W_總=W_有用+W_額，據(jù)此求額外功；
（4）增大機械效率的方法有二：一是增大有用功，即拉更重的重物；二是減小額外功，如減小摩擦、減輕動滑輪重．

解答 解：
A、物體所受重力G=mg=60kg×10N/kg=600N，
由圖知n=2，不計繩重和摩擦，繩端的拉力：F=$\frac{1}{2}$（G+G_輪）=$\frac{1}{2}$（600N+100N）=350N，
拉力端移動距離：s=2h=2×2m=4m，
總功：W_總=Fs=350N×4m=1400J，
拉力的功率：P=$\frac{{W}_{總}}{t}$=$\frac{1400J}{10s}$=140W；故A正確；
B、有用功：W_有用=Gh=600N×2m=1200J，
滑輪組的機械效率：η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{1200J}{1400J}$×100%≈85.7%，故B正確；
C、提升重物的過程中所做的額外功：W_額=W_總-W_有用=1400J-1200J=200J，故C正確；
D、當(dāng)提升重物的重力減小為400N，做的有用功就變小，而額外功幾乎不變，有用功和總功的比值變小，故滑輪組的機械效率變小，故D錯誤．
故選ABC．

點評 本題考查了學(xué)生對機械效率公式、滑輪組s=nh、有用功、總功的理解和運用，記住增大滑輪組機械效率的方法：增大有用功，即拉更重的重物；減小額外功，如減小摩擦、減輕動滑輪重．