Question

14．如圖所示，用滑輪組提升重物時(shí)，將重500N的物體在10s內(nèi)勻速提升了2m，已知?jiǎng)踊�輪重�?00N（不計(jì)繩重和摩擦），則提升重物的過程中（　�。�

• A． 滑輪組對(duì)重物做的功為1000 J
• B． 滑輪組的機(jī)械效率為55.6%
• C． 繩子自由端拉力F的功率為60W
• D． 提升的重物變?yōu)?00 N時(shí)，滑輪組的機(jī)械效率將變小

Answer 1

分析 圖中使用的滑輪組承擔(dān)物重的繩子股數(shù)n=2，則s=2h．
（1）利用W_有=Gh求滑輪組對(duì)重物做的功（有用功）；
（2）利用s=2h求出拉力移動(dòng)的距離，不計(jì)繩重和摩擦，利用F=$\frac{1}{2}$（G_物+G_輪）求拉力大小，再利用W=Fs求拉力做功；利用機(jī)械效率的公式求滑輪組的機(jī)械效率；
（3）又知道運(yùn)動(dòng)時(shí)間，利用功率公式求拉力的功率；
（4）提升的物重減小，有用功減小，不計(jì)摩擦和繩重，額外功不變，根據(jù)機(jī)械效率定義確定機(jī)械效率的變化．

解答 解：
（1）滑輪組對(duì)重物做的功：
W_有=Gh=500N×2m=1000J，故A正確；
（2）由題知，n=2，
不計(jì)繩重和摩擦，拉力F=$\frac{1}{2}$（G_輪+G_物）=$\frac{1}{2}$（500N+100N）=300N，
拉力端移動(dòng)的距離：s=2h=2×2m=4m，
拉力做功：W_總=Fs=300N×4m=1200J，
滑輪組的機(jī)械效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{1000J}{1200J}$×100%≈83.3%，故B錯(cuò)；
（3）拉力做功的功率：
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{1200J}{10s}$=120W，故C錯(cuò)；
（4）提升重物減小時(shí)，有用功減小，而摩擦不計(jì)、動(dòng)滑輪重不變，額外功不變，這樣有用功在總功所占的比例將變小，滑輪組的機(jī)械效率將變小，故D正確．
故選：AD．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了學(xué)生對(duì)有用功、總功、功率公式、機(jī)械效率公式、滑輪組s=nh的理解和運(yùn)用，本題關(guān)鍵：一是利用好不計(jì)繩重和摩擦?xí)r拉力F=$\frac{1}{2}$（G_輪+G_物），二是知道改變機(jī)械效率的方法（增大提升重物的重、減少摩擦、機(jī)械重）．