Question

12．如圖，用一個重為2N的動滑輪，把G_物=12N的物體在2s內勻速提升0.2m（不考慮繩子的重力和摩擦），則（　　）

• A． 繩子的拉力F=6N
• B． 繩子自由端移動速度v=0.1m/s
• C． 有用功W_有=2.8J
• D． 動滑輪的機械效率η=85.7%

Answer 1

分析 （1）圖中使用的是動滑輪，n=2，不考慮繩子的重力和摩擦，利用F=$\frac{1}{2}$（G_輪+G_物）求拉力；
（2）物體在2s內勻速提升0.2m，利用速度公式求物體上升速度，繩子自由端移動速度等于物體上升速度的2倍；
（3）利用W=Gh求有用功；
（4）利用W=Fs求出總功，再利用效率公式求動滑輪的機械效率．

解答 解：
A、圖中使用的是動滑輪，n=2，不考慮繩子的重力和摩擦，拉力F=$\frac{1}{2}$（G_輪+G_物）=$\frac{1}{2}$（2N+12N）=7N，故A錯；
B、物體在2s內勻速提升0.2m，物體上升速度v_物=$\frac{h}{t}$=$\frac{0.2m}{2s}$=0.1m/s，繩子自由端移動速度v=2v_物=2×0.1m/s=0.2m/s，故B錯；
C、有用功：W_有=Gh=12N×0.2m=2.4J，故C錯；
D、總功：W_總=Fs=F×2h=7N×2×0.2m=2.8J，
機械效率：η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{2.4J}{2.8J}$×100%≈85.7%，故D正確．
故選D．

點評 本題考查了使用動滑輪拉力、有用功、總功、機械效率的計算，根據題圖確定n的大�。ㄖ苯訌膭踊�輪上引出的繩子股數）是本題的突破口，利用好不計繩重和摩擦時拉力和物重的關系[F=$\frac{1}{2}$（G_輪+G_物）]是本題的關鍵．