Question

18．如圖所示，定滑輪重4N，動(dòng)滑輪重0.5N，在拉力F的作用下，1s內(nèi)將重為4N的物體A沿豎直方向勻速提高了10cm．如果不計(jì)繩重和摩擦．則以下計(jì)算結(jié)果正確的是（　�。�

• A． 繩子自由端移動(dòng)速度為0.3m/s
• B． 拉力F的大小為4N
• C． 拉力F的功率為0.45W
• D． 滑輪組的機(jī)械效率為75%

Answer 1

分析 （1）由圖可知滑輪組繩子的有效股數(shù)，根據(jù)s=nh求出繩端移動(dòng)的距離，根據(jù)速度公式求出繩子自由端移動(dòng)速度；
（2）不計(jì)繩重和摩擦，由F=$\frac{1}{n}$（G+G_動(dòng)）求出拉力F的大��；
（3）根據(jù)W=Fs求出拉力做的總功，根據(jù)P=$\frac{W}{t}$求出拉力F的功率W；
（4）根據(jù)W=Gh求出總功，利用η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}(cāng)}$×100%求出滑輪組的機(jī)械效率．

解答 解：由圖可知，滑輪組，繩子的有效股數(shù)n=2，
A．繩端移動(dòng)的距離s=2h=2×0.1m=0.2m，繩子自由端移動(dòng)的速度v=$\frac{s}{t}$=$\frac{0.2m}{1s}$=0.2m/s，故A錯(cuò)誤；
B．不計(jì)繩重和摩擦，則拉力F=$\frac{1}{n}$（G+G_動(dòng)）=$\frac{1}{2}$×（4N+0.5N）=2.25N，故B錯(cuò)誤；
C．拉力做的總功W_總=Fs=2.25N×0.2m=0.45J，拉力F的功率P=$\frac{{W}_{總}(cāng)}{t}$=$\frac{0.45J}{1s}$=0.45W，故C正確；
D．拉力做的有用功W_有=Gh=4N×0.1m=0.4J，滑輪組的機(jī)械效率η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}(cāng)}$×100%=$\frac{0.4J}{0.45J}$×100%≈88.9%，故D錯(cuò)誤．
故選C．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了速度、功、功率、滑輪組機(jī)械效率的計(jì)算，明確滑輪組繩子的有效股數(shù)是關(guān)鍵．