Question

12．用如圖所示的滑輪組，將重為10N的物體以0.1m/s的速度勻速提升，拉力F=6N，不計繩重及摩擦，下列說法正確的是（　�。�

• A． 動滑輪重力為8N
• B． 拉力的功率為1.8W
• C． 滑輪組的機械效率為83.3%
• D． 物重不變，增加動滑輪重力，可以提高機械效率

Answer 1

分析 （1）由圖可知，n=2，不計繩重和摩擦，拉力F=$\frac{1}{2}$（G+G_動），據(jù)此求動滑輪的重力；
（2）由圖可知，n=2，拉力端移動的速度等于物體上升速度的2倍，利用P=Fv求拉力的功率；
（3）拉力端移動距離s=2h，利用η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{Gh}{F2h}$=$\frac{G}{2F}$求滑輪組的機械效率；
（4）增大滑輪組機械效率的方法：一是增大提升的物重，二是減小摩擦、減輕動滑輪重．

解答 解：
（1）由圖可知，n=2，不計繩重和摩擦，拉力F=$\frac{1}{2}$（G+G_動），
則動滑輪的重力：G_動=2F-G=2×6N-10N=2N，故A錯；
（2）由圖可知，n=2，拉力端移動的速度：
v_繩=2v_物=2×0.1m/s=0.2m/s，
拉力的功率：P=Fv_繩=6N×0.2m/s=1.2W，故B錯；
（3）滑輪組的機械效率：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{Gh}{F2h}$=$\frac{G}{2F}$=$\frac{10N}{2×6N}$×100%≈83.3%，故C正確；
（4）物重不變，提升高度相同時，有用功不變；增加動滑輪重力，額外功變大，總功變大，根據(jù)機械效率公式可知，滑輪組的機械效率會減小，故D錯．
故選C．

點評 本題考查了功率、機械效率、動滑輪重力的計算以及影響滑輪組機械效率的因素，關(guān)鍵是公式及其變形的靈活運用，如P=Fv、η=$\frac{G}{2F}$、F=$\frac{1}{n}$（G+G_動）、v_繩=nv_物．