Question

14．小明利用如圖所示的裝置在4s內(nèi)把重為450N的物體勻速提升了2m，動滑輪重50N（不計繩重及摩擦），下列判斷正確的是（　�。�

• A． 重物上升過程中機械能總量不變
• B． 提升重物過程中所做的有用功是1000J
• C． 此裝置對重物做功的功率為250W
• D． 小明提升此重物時該裝置的機械效率為90%

Answer 1

分析 （1）機械能等于動能和勢能之和，動能大小與物體的質(zhì)量和運動的速度有關(guān)，物體的質(zhì)量越大，速度越大，物體的動能越大；物體的重力勢能與物體的質(zhì)量和高度有關(guān)，物體的質(zhì)量越大，高度越高，重力勢能越大；
（2）不計繩重及摩擦?xí)r，小明做的功等于提升重物和動滑輪做的功，根據(jù)W=Gh求出其大��；
（3）根據(jù)W=Gh求出此裝置對重物做的功即為總功，再根據(jù)P=$\frac{W}{t}$求出功率；
（4）根據(jù)η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%求出小明提升此重物時該裝置的機械效率．

解答 解：（1）重物勻速上升過程中，質(zhì)量不變，速度不變，高度升高，
所以動能不變，重力勢能增加，機械能增大，故A不正確；
（2）不計繩重及摩擦?xí)r，小明做的功等于提升重物和動滑輪做的功，
則W_總=（G_物+G_動）h=（450N+50N）×2m=1000J，故B正確；
（3）此裝置對重物做的功：
W_有=G_物h=450N×2m=900J，
功率：
P=$\frac{{W}_{有}}{t}$=$\frac{900J}{4s}$=225W，故C不正確；
（4）小明提升此重物時該裝置的機械效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{900J}{1000J}$×100%=90%，故D正確．
故選BD．

點評 本題考查了滑輪組機械效率的計算，涉及到動能和勢能的大小、功的計算、功率的計算等，關(guān)鍵是知道不計繩重及摩擦?xí)r總功等于提升重物和動滑輪做的功．