Question

7．如圖所示的滑輪組，每個滑輪重50N，用這個滑輪組把質(zhì)量為45kg的重物在2s內(nèi)勻速提升2m，不計繩重和摩擦，下列說法中正確的是（g=10N/kg）（　�。�

• A． 作用在繩自由端的拉力F為125N
• B． 在2s內(nèi)做的有用功的功率為500W
• C． 若所掛物體越重，該滑輪組機械效率越小
• D． 該套裝置的機械效率為90%

Answer 1

分析 ①已知物體質(zhì)量，可以得到重力；不計繩重和摩擦，作用在繩子自由端的拉力是物重和動滑輪重的n分之一；
②已知物重和上升高度，利用W_有用=Gh得到有用功；
③在動滑輪重一定時，物重越大，滑輪組的機械效率越高．
④已知物體上升的高度，可以得到繩子拉下的長度；已知拉力和繩子自由端移動的距離，可以得到總功；已知有用功和總功，可以得到滑輪組的機械效率；

解答 解：
A、物體受到的重力為G=mg=45kg×10N/kg=450N；
由圖知：承擔物重的繩子有3段，作用在繩子自由端的拉力為F=$\frac{1}{3}$（G+G_動）=$\frac{1}{3}$×（450N+50N）≈167N，故A錯誤；
B、拉力做的有用功為W_有用=Gh=450N×2m=900J，
在2s內(nèi)做的有用功的功率為P=$\frac{{W}_{有用}}{t}$=$\frac{900J}{2s}$=450W，故B錯誤；
C、不計繩重和摩擦，動滑輪重力一定，滑輪組提起的物重越大，有用功越多，但額外功不變，所以機械效率越高，故C錯誤；
D、拉力做的總功為W_總=Fs=$\frac{500N}{3}$N×3×2m=1000J，
滑輪組的機械效率為η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{900J}{1000J}$×100%=90%，故D正確．
故選D．

點評 此題考查了滑輪組的特點、機械效率的計算及影響因素和功率的計算，屬于力學(xué)綜合題，包含了力學(xué)主要的公式或規(guī)律，正確判斷承擔物重的繩子段數(shù)等．