Question

用如圖所示滑輪組，將質(zhì)量為48kg的物體以0.3m/s的速度勻速提起，繩子自由端的拉力為200N；若用該滑輪組將重570N的物體勻速提升2m時(shí)，不計(jì)繩重、繩子的伸長和滑輪內(nèi)部的摩擦，（g=10N/kg），則（ ）

A．前、后兩次滑輪組的機(jī)械效率相同
B．后一次繩端拉力做的功為1380J
C．動滑輪受到的重力是40N
D．前一次繩端拉力的功率是144W

Answer 1

【答案】分析：（1）由圖知道，承擔(dān)物重的繩子股數(shù)n=3，設(shè)重物被提升h，則拉力端移動的距離s=3h，知道物重G和拉力大小，根據(jù)機(jī)械效率的公式求滑輪組的機(jī)械效率；
（2）不計(jì)摩擦和繩重，利用F=（G+G_動）求出動滑輪重，再利用F=（G+G_動）求提升570N物體的拉力，根據(jù)功的公式求此時(shí)拉力所做的功．
（3）根據(jù)繩子自由端移動的速度，利用P=Fv求拉力的功率．
解答：解：A、由圖知，使用該滑輪組承擔(dān)物重的繩子股數(shù)，n=3，質(zhì)量為48kg的物體其重力G=mg=48kg×10N/kg=480N，
前一次使用滑輪組的機(jī)械效率中G=480N：
η=×100%=×100%=×100%=×100%=×100%=80%；
后一次使用滑輪組的機(jī)械效率中G=570N，所以前、后兩次滑輪組的機(jī)械效率不同，故本選項(xiàng)錯(cuò)誤；
B、∵不計(jì)摩擦和繩重，
∴F=（G+G_動），
∴G_動=3F-G=3×200N-480N=120N，
當(dāng)提起G′=570N的物體時(shí)拉力：
F′=（G′+G_動），
（570N+120N）=230N，
這時(shí)拉力做的功：
W′=F′s′=F′×3h′=230N×3×2m=1380J．故本選項(xiàng)正確；
C、由B選項(xiàng)中可知動滑輪受到的重力是120N，故本選項(xiàng)錯(cuò)誤；
D、前一次繩端拉力的功率P=Fv=200N×0.3m/s=60W，故本選項(xiàng)錯(cuò)誤．
故選B．
點(diǎn)評：本題考查了使用滑輪組拉力的計(jì)算、功的計(jì)算、功率的計(jì)算、機(jī)械效率的計(jì)算，利用好不計(jì)繩重和摩擦?xí)r拉力和物重的關(guān)系[F=（G_輪+G_物）]是本題的關(guān)鍵．