Question

4．用一個(gè)定滑輪和一個(gè)動(dòng)滑輪組成的滑輪組把重為150N的物體勻速提升1m．不計(jì)摩擦和繩重，滑輪組的機(jī)械效率為60%，某同學(xué)計(jì)算出如下結(jié)論，其中包含全部正確結(jié)論的是（　�。�
①動(dòng)滑輪重一定是100N       ②有用功一定是150J
③總功一定是250J           ④拉力大小一定是125N．

• A． ①②③
• B． ②③④
• C． ②③
• D． ①②③④

Answer 1

分析 由題知，用一個(gè)定滑輪和一個(gè)動(dòng)滑輪組成的滑輪組可能有兩種組裝方式如圖，左圖中n₁=3，右圖中n₂=2，分別對(duì)圖中兩種情況計(jì)算分析，最后判斷選擇結(jié)果．
知道物體重和物體上升的高度，利用W=Gh求對(duì)物體做的有用功；
知道滑輪組的機(jī)械效率，利用η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$求總功；
求出了有用功和總功可求額外功，不計(jì)繩重和摩擦，額外功W_額=G_輪h，據(jù)此求動(dòng)滑輪重；
不計(jì)摩擦和繩重，根據(jù)F=$\frac{1}{n}$（G_物+G_動(dòng)）求拉力大小．

解答 解：
對(duì)物體做的有用功：
W_有=Gh=150N×1m=150J，故②正確；
由η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$得：W_總=$\frac{{W}_{有}}{η}$=$\frac{150J}{0.6}$=250J，故③正確；
則W_額=W_總-W_有=250J-150J=100J；
由于不計(jì)繩重和摩擦，W_額=G_動(dòng)h，
則動(dòng)滑輪重G_動(dòng)=$\frac{{W}_{額}}{h}$=$\frac{150J}{1m}$=100N，故①正確；
對(duì)左圖滑輪組，承擔(dān)物重的繩子股數(shù)n=3，
拉力的大�。篎=$\frac{1}{3}$（G_物+G_動(dòng)）=$\frac{1}{3}$（150N+100N）≈83.3N；
對(duì)右圖滑輪組，承擔(dān)物重的繩子股數(shù)n=2，
拉力的大�。篎′=$\frac{1}{2}$（G_物+G_動(dòng)）=$\frac{1}{2}$（150N+100N）=125N，
故④錯(cuò)誤．
故選A．

點(diǎn)評(píng) 本題實(shí)質(zhì)上是一個(gè)綜合計(jì)算題，逐一將每一個(gè)量計(jì)算出來進(jìn)行判斷．本題的關(guān)鍵有二：一是兩種繞法n的確定，二是不計(jì)摩擦和繩重時(shí)，W_額=G_動(dòng)h，F(xiàn)=$\frac{1}{n}$（G_物+G_動(dòng)）．