Question

4．建筑工人用如圖所示的滑輪組，在4s內(nèi)將重為1500N的物體沿水平方向勻速移動2m的過程中，所用的拉力大小為375N，物體受到水平地面的摩擦力為物重的0.4倍．在此過程中下列說法正確的是（　　）

• A． 繩子自由端沿水平方向移動了6 m
• B． 物體受到的拉力為750N
• C． 拉力F的功率為750W
• D． 滑輪組的機械效率為80%

Answer 1

分析 （1）由圖可知滑輪組繩子的有效股數(shù)，根據(jù)s=ns_A求出繩子自由端沿水平方向移動；
（2）物體沿水平方向勻速移動時處于平衡狀態(tài)，受到的拉力和摩擦力是一對平衡力，二力的大小相等，根據(jù)F_A=f=0.4G求出物體受到的拉力；
（3）根據(jù)W=Fs求出拉力F做的功，根據(jù)P=$\frac{{W}_{總}}{t}$求出拉力F的功率；
（4）根據(jù)W_有=F_As_A求出拉力做的有用功，根據(jù)η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%求出滑輪組的機械效率．

解答 解：
A．由圖可知，n=2，則繩子自由端沿水平方向移動的距離s=ns_A=2×2m=4m，故A錯誤；
B．物體沿水平方向勻速移動時處于平衡狀態(tài)，物體受到的拉力和摩擦力是一對平衡力，
則物體受到的拉力F_A=f=0.4G=0.4×1500N=600N，故B錯誤；
C．拉力F做的功W_總=Fs=375N×4m=1500J，
則拉力F的功率P=$\frac{{W}_{總}}{t}$=$\frac{1500J}{4s}$=375W，故C錯誤；
D．有用功W_有=F_As_A=600N×2m=1200J，
則滑輪組的機械效率η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{1200J}{1500J}$×100%=80%，故D正確．
故選D．

點評 本題考查了做功公式、功率公式、機械效率公式以及二力平衡條件的應用，明確有用功和滑輪組繩子的有效股數(shù)是關鍵．