Question

10．用如圖所示的滑輪組勻速提升重物，已知滑輪組的機(jī)械效率是80%，物體運(yùn)動(dòng)的速度是2m/s．物體所受的重力是60N．不計(jì)摩擦和繩重，下列說(shuō)法正確的是（　�。�

• A． 拉力的大小是30N
• B． 動(dòng)滑輪所受的重力是20N
• C． 拉力的功率是150W
• D． 10s內(nèi)機(jī)械做的有用功是1500J

Answer 1

分析 （1）由圖可知，使用滑輪組承擔(dān)物重的繩子股數(shù)n=3，利用η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}(cāng)}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{Gh}{F3h}$=$\frac{G}{3F}$求拉力；
（2）不計(jì)摩擦和繩重，拉力F=$\frac{1}{3}$（G_動(dòng)+G_物），據(jù)此求動(dòng)滑輪的重力；
（3）求出拉力端移動(dòng)的速度，利用P=Fv求拉力做功功率；
（4）利用s=vt求10s內(nèi)物體升高的高度，再利用W=Gh求做的有用功．

解答 解：A、由圖可知：n=3，
滑輪組的機(jī)械效率：η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}(cāng)}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{Gh}{F×3h}$=$\frac{G}{3F}$，
則拉力：F=$\frac{G}{3η}$=$\frac{60N}{3×80%}$=25N，故A錯(cuò)；
B、不計(jì)摩擦和繩重，拉力F=$\frac{1}{3}$（G_動(dòng)+G_物），
所以動(dòng)滑輪的重力：G_動(dòng)=3F-G_物=3×25N-60N=15N，故B錯(cuò)；
C、拉力端移動(dòng)的速度v=3×2m/s=6m/s，
拉力做功的功率：P=Fv=25N×6m/s=150W，故C正確；
D、10s內(nèi)物體升高的高度h=v_物t=2m/s×10s=20m，
做的有用功：W_有用=G_物h=60N×20m=1200J，故D錯(cuò)．
故選C．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了使用滑輪組有用功、功率、拉力的計(jì)算，利用好推導(dǎo)公式η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}(cāng)}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{Gh}{F3h}$=$\frac{G}{3F}$是關(guān)鍵．