Question

16．如圖，用滑輪組提升重物時(shí)，將重60N的物體在10s內(nèi)勻速提升了3m，已知?jiǎng)踊�輪重�?0N（不計(jì)繩重和摩擦），則提升重物的過(guò)程中正確的是（　　）

• A． 滑輪組的機(jī)械效率為60%
• B． 繩子自由端拉力F的大小為30N
• C． 提升物體的過(guò)程中所做額外功為60J
• D． 繩子自由端拉力F的功率為21W

Answer 1

分析 由圖可知，滑輪組繩子的有效股數(shù)，根據(jù)s=nh求出繩端移動(dòng)的距離，不計(jì)繩重和摩擦，根據(jù)F=$\frac{1}{n}$（G+G_動(dòng)）求出繩子自由端拉力F的大小，根據(jù)W=Fs求出拉力做的總功，利用P=$\frac{W}{t}$求出繩子自由端拉力F的功率，根據(jù)W=Gh求出有用功，總功減去有用功即為提升物體的過(guò)程中所做額外功，利用η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}(cāng)}$×100%求出滑輪組的機(jī)械效率

解答 解：
由圖可知，n=2，則繩端移動(dòng)的距離：s=nh=2×3m=6m；
B、不計(jì)繩重和摩擦，繩子自由端拉力：
F=$\frac{1}{2}$（G+G_動(dòng)）=$\frac{1}{2}$（60N+10N）=35N，故B錯(cuò)誤；
D、拉力做的總功：W=Fs=35N×6m=210J，
繩子自由端拉力F的功率：P=$\frac{{W}_{總}(cāng)}{t}$=$\frac{210J}{10s}$=21W，故D正確；
C、有用功：W_有=Gh=60N×3m=180J，
提升物體的過(guò)程中所做額外功：
W_額=W_總-W_有=210J-180J=30J，故C錯(cuò)誤；
A、滑輪組的機(jī)械效率：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}(cāng)}$×100%=$\frac{180J}{210J}$×100%≈85.7%，故A錯(cuò)誤．
故選D．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了功、功率、速度、機(jī)械效率的計(jì)算，根據(jù)題圖確定n的大�。ㄖ苯訌膭�(dòng)滑輪上引出的繩子股數(shù)）是本題的突破口，利用好不計(jì)繩重和摩擦?xí)r拉力和物重的關(guān)系是本題的關(guān)鍵．