Question

7．如圖所示，把重G=12N的物體在5s內沿粗糙水平面向左勻速拉動2m，已知物體與地面的摩擦力為9N，所用的拉力F=5N，則關于該滑輪組的說法中正確的是（　�。�

• A． 動滑輪重3N
• B． 拉力的功率是2W
• C． 該滑輪組的機械效率為60%
• D． 拉動物體的速度越快機械效率越高

Answer 1

分析 （1）如圖滑輪組水平使用時，由于額外功的產生原因不只是由動滑輪的重力產生的，所以無法求出動滑輪的重力；
（2）根據滑輪組的繩子股數求出拉力移動的距離，利用W=Fs求出功，利用P=$\frac{W}{t}$求出拉力的功率；
（3）克服摩擦力所做的功為有用功，求出有用功，利用η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$即可求出滑輪組的機械效率；
（4）根據滑輪組的機械效率η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$=$\frac{fs}{Fs′}$=$\frac{fs}{Fns}$=$\frac{f}{nF}$可知分析影響因素即可判斷．

解答 解：A、滑輪組水平使用時，由于額外功的產生原因不只是由動滑輪的重力產生的，所以無法求出動滑輪的重力；故A錯誤；
B、如圖滑輪組繩子的股數n=3，假設物體前進的距離是s，則繩子自由端移動的距離為s′=3s=3×2m=6m，則總功是：W_總=Fs′=5N×6m=30J；故B錯誤；
C、所以W_有用=fs=9N×2m=18J，則效率η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$=$\frac{18J}{30J}$=60%；故C正確；
D、如圖滑輪組繩子的股數n=3，則滑輪組的機械效率η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$=$\frac{fs}{Fs′}$=$\frac{fs}{Fns}$=$\frac{f}{nF}$，所以機械效率與拉動物體的速度無關；故D錯誤．
故選C．

點評 本題考查滑輪組的應用，關鍵是公式及其變形的靈活運用，難點是對動滑輪上繩子段數的判斷，此題還要搞清的是滑輪組需要克服的是物體與地面間的摩擦力．