Question

4．如圖所示，小明用20N的力F將重為30N的物體在5s時(shí)間內(nèi)勻速提升1m，在此過程中（忽略繩重及摩擦）（　　）

• A． 小明做的有用功為40J
• B． 滑輪的機(jī)械效率為75%
• C． 拉力做功的功率為4W
• D． 滑輪的重力為5N

Answer 1

分析 （1）根據(jù)W=Gh可求得有用功；
（2）繩子自由端被拉下2h；根據(jù)W=Fs可求得總功，根據(jù)η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$可求得滑輪組的機(jī)械效率；
（3）利用P=$\frac{W}{t}$可求得拉力F的功率；
（4）在不計(jì)繩子重與摩擦的情況下，已知物重、拉力和承擔(dān)物重的繩子段數(shù)，利用G₀=nF-G可得出動(dòng)滑輪的重．

解答 解：
A、小明做的有用功W_有=Gh=30N×1m=30J，故A錯(cuò)誤；
B、由圖可知，滑輪組由2段繩子承擔(dān)，則繩子自由端被拉下s=2h=2×1m=2m，
W_總=Fs=20N×2m=40J，滑輪組的機(jī)械效率η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{30J}{40J}$×100%=75%，故B正確；
C、拉力F的功率P=$\frac{{W}_{總}}{t}$=$\frac{40J}{5s}$=8W；故C錯(cuò)誤；
D、在不計(jì)繩子重與摩擦的情況下，F(xiàn)=$\frac{1}{n}$（G_物+G_動(dòng)），
所以動(dòng)滑輪的重力為G_動(dòng)=nF-G=2×20N-30N=10N，故D錯(cuò)誤．
故選B．

點(diǎn)評 此題考查了滑輪組的特點(diǎn)和機(jī)械效率計(jì)算公式、功率計(jì)算公式及其變形的應(yīng)用，綜合性較強(qiáng)，需要熟練掌握基本規(guī)律，根據(jù)需要進(jìn)行選擇或變形．