Question

（2010?房山區(qū)一模）如圖所示，滑輪組下端用細(xì)線吊著邊長為0.2m的正方體物塊，物塊放在水平地面上．若用F₁=120N的力豎直向下拉繩子的自由端時，物塊對地面的壓強(qiáng)為6500Pa；若用力F₂豎直向下拉繩子的自由端時，物塊以0.1m/s的速度勻速上升，滑輪組的機(jī)械效率為80%．不計繩重和輪與軸的摩擦，取g=10N/kg．則（　　）

A．動滑輪重150N

B．物塊的質(zhì)量為40kg

C．若以0.2m/s的速度勻速提升物塊，滑輪組的機(jī)械效率大于80%

D．若以0.2m/s的速度勻速提升物塊，豎直向下的拉力大于F2

Answer 1

分析：先根據(jù)壓強(qiáng)公式求出物體對地面的壓力，然后對動滑輪進(jìn)行受力分析，得出物體和動滑輪的總重力；當(dāng)用力F₂豎直向下拉繩子的自由端時，根據(jù)η=

W有

W總

=

Gh

FS

=

G

nF

=

G

G+G動

求出物體的重力，并進(jìn)一步得出物體的質(zhì)量和動滑輪的重力；根據(jù)機(jī)械效率的公式分析與速度的關(guān)系；當(dāng)物體處于平衡狀態(tài)時，受平衡力作用．

解答：解：根據(jù)題意可得：若用F₁=120N的力豎直向下拉繩子的自由端時，物塊對地面的壓力：F=PS=6500Pa×0.2m×0.2m=260N，
對動滑輪進(jìn)行受力分析可得：2F₁=（G-F）+G_動，即G+G_動=2×120N+260N=500N；
若用力F₂豎直向下拉繩子的自由端時，物塊以0.1m/s的速度勻速上升，滑輪組的機(jī)械效率為80%，由η=

G

G+G動

可得，G=η×（G+G_動）=80%×500N=400N，m=

G

g

=

400N

10N/kg

40kg；故B正確；
G_動=500N-G=500N-400N=100N；故A錯誤；
根據(jù)機(jī)械效率的計算公式可知，機(jī)械效率的大小與物體運動的速度無關(guān)；故C錯誤；
無論物體以0.1m/s的速度還是0.2m/s的速度勻速提升物體，物體都處于平衡狀態(tài)，則豎直向下的拉力都為F₂；故D錯誤．
故選B．

點評：本題考查了學(xué)生對壓強(qiáng)公式、機(jī)械效率計算公式的理解和運用，關(guān)鍵是會對公式進(jìn)行靈活變形，同時通過公式可知影響機(jī)械效率的因素，本題具有一定的難度．