Question

4．如圖所示的滑輪組裝置中，所掛的重物的重力G=50N，施加在繩子自由端的拉力為F=30N時(shí)，重物用5s時(shí)間勻速上升0.2m，繩重及一切摩擦均可忽略不計(jì)．由此可知（　　）

• A． 該裝置的機(jī)械效率為60%
• B． 拉力做功的功率為1.2W
• C． 所做額外功為1J
• D． 該裝置中動(dòng)滑輪重為10N

Answer 1

分析 由滑輪組的結(jié)構(gòu)知道承擔(dān)物重的繩子股數(shù)2，則繩子自由端移動(dòng)的距離s=nh；
重物勻速上升，根據(jù)W=Gh、W=Fs分別求有用功和總功，再根據(jù)機(jī)械效率公式求出滑輪組的機(jī)械效率，根據(jù)總功等于有用功和額外功之和求出額外功，因繩重及一切摩擦忽略不計(jì)，根據(jù)W=Gh求出動(dòng)滑輪的重．

解答 解：、A拉重物做的有用功為：W_有用=Gh=50N×0.2m=10J；
由圖知，滑輪組由2段繩子承擔(dān)物重，所以s=2h，繩子末端的拉力做的總功為：W_總=Fs=Fnh=30N×2×0.2m=12J；
滑輪組的機(jī)械效率為：η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}(cāng)}$×100%=$\frac{10J}{12J}$×100%≈83.3%，故A錯(cuò)誤；
B、拉力的功率P_總=$\frac{{W}_{總}(cāng)}{t}$=$\frac{12J}{5s}$=2.4W，故B錯(cuò)誤；
C、對(duì)滑輪做的額外功：W_額=W_總-W_有用=12J-10J=2J，故C錯(cuò)誤；
D、繩重及一切摩擦均忽略不計(jì)，G_動(dòng)=$\frac{{W}_{額}}{h}$=$\frac{2J}{0.2m}$=10N．
故選D．

點(diǎn)評(píng) 本題考查有用功、總功、額外功、機(jī)械效率的計(jì)算，關(guān)鍵是公式的應(yīng)用．分清有用功、額外功、總功．