4.工人利用如圖所示的滑輪組將一個(gè)重為300N的物體沿豎直方向在10s內(nèi)勻速提升2m,所用的拉力為150N.以下關(guān)于滑輪組的有關(guān)說法正確的是(不計(jì)繩重和摩擦)(  )
A.10s內(nèi)拉力F的功率為30W
B.動滑輪重150N,10s內(nèi)滑輪組的機(jī)械效率約為66.7%
C.在勻速提升重物的過程中,滑輪組的機(jī)械能不變
D.若再用該滑輪組豎直勻速提升750N的重物,機(jī)械效率不變

分析 (1)明確繩子的段數(shù),得出繩子距離和高度的關(guān)系,再根據(jù)功的計(jì)算公式W=Fs可求出拉力做的功,即總功;再根據(jù)W=Gh求出有用功;然后根據(jù)機(jī)械效率的計(jì)算公式可求出滑輪組的效率.
(2)動能與質(zhì)量和速度有關(guān);重力勢能與質(zhì)量和高度有關(guān);
(3)根據(jù)題目中的條件,明確額外功、有用功的情況,可分析機(jī)械效率的變化.

解答 解:A、重物由3段繩子承擔(dān),故繩子移動的距離為:s=3h=3×2m=6m;
拉力做功為:W=Fs=150N×6m=900J;
功率為:P=$\frac{W}{t}$=$\frac{900J}{10s}$=90W;故A錯(cuò)誤;
B、不計(jì)繩重和摩擦,則有:F=$\frac{1}{3}$(G+G),即150N=$\frac{1}{3}$(300N+G),故G=150N;
有用功為:W=Gh=300N×2m=600J;
機(jī)械效率為:η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$=$\frac{600J}{900J}$=66.7%;故B正確;
C、在勻速提升重物的過程中,由于動能不變,重力勢能變大,故滑輪組的機(jī)械能變大;故C錯(cuò)誤;
D、若再用該滑輪組豎直勻速提升750N的重物,有用功變大,但額外功不變,故機(jī)械效率變大;故D錯(cuò)誤;
故選B

點(diǎn)評 熟練運(yùn)用計(jì)算功、功率、機(jī)械效率的公式,明確影響機(jī)械能的因素,會分析機(jī)械效率的變化情況;是解答此題的關(guān)鍵.

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