Question

9．用一個(gè)定滑輪和一個(gè)動滑輪組成的滑輪組把重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75%．則下列選項(xiàng)正確的是（　　）

• A． 拉力大小一定是125N
• B． 有用功一定是200 J
• C． 總功一定是250 J
• D． 動滑輪重一定是50N

Answer 1

分析 （1）知道物體的重和提升的高度，根據(jù)W=Gh求出有用功，根據(jù)η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$×100%求出總功，總功減去有用功即為額外功，不計(jì)摩擦和繩重，額外功為克服動滑輪重力所做的功，根據(jù)W=Gh求出動滑輪的重力；
（2）一個(gè)定滑輪和一個(gè)動滑輪組成的滑輪組有兩種方式，根據(jù)F=$\frac{1}{n}$（G_物+G_輪）求出拉力的大小．

解答 解：
（1）把重150N的物體勻速提升1m，
對物體做的有用功：
W_有=Gh=150N×1m=150J，故B錯(cuò)誤；
由η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$×100%可得，總功：
W_總=$\frac{{{W}_{有用}}^{\;}}{η}$=$\frac{150J}{75%}$=200J，故C錯(cuò)誤；
額外功：
W_額=W_總-W_有=200J-150J=50J，
由于不計(jì)繩重和摩擦，由W_額=G_輪h可得，則動滑輪重：
G_輪=$\frac{{W}_{額}}{h}$=$\frac{50J}{1m}$=50N，故D正確；
（2）一個(gè)定滑輪和一個(gè)動滑輪組成的滑輪組有兩種方式，
對左圖滑輪組，承擔(dān)物重的繩子股數(shù)n=3，
拉力F的大�。�
F=$\frac{1}{3}$（G_物+G_輪）=$\frac{1}{3}$×（150N+50N）=$\frac{200}{3}$N；
對右圖滑輪組，承擔(dān)物重的繩子股數(shù)n=2，
拉力F的大�。�
F′=$\frac{1}{2}$×（G_物+G_輪）=$\frac{1}{2}$×（150N+50N）=100N，
所以，拉力大小可能是$\frac{200}{3}$N，可能是100N，故A錯(cuò)誤．
故選D．

點(diǎn)評 本題考查了做功公式、滑輪組機(jī)械效率公式、滑輪組繩子拉力公式的應(yīng)用，明確滑輪組的組裝方式和有用功、總功、額外功之間的關(guān)系是關(guān)鍵．