Question

用一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组把重150N的物体匀速提升1m，不计摩擦和绳重，滑轮组的机械效率为60%．则下列选项错误的是（ ）
A．拉力大小一定是125 N
B．有用功一定是150J
C．总功一定是250 J
D．动滑轮重一定是100 N

Answer 1

【答案】分析：（1）由题知，用一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组可能有下图两种绕法，n₁=3，n₂=2，

分别对上图两种情况计算分析，最后判断选择：
（2）知道物体重和物体上升的高度，利用W=Gh求对物体做的有用功；又知道滑轮组的机械效率，利用效率公式求总功，求出了有用功和总功可求额外功，不计绳重和摩擦，额外功W_额=G_轮h，据此求动滑轮重；不计摩擦和绳重，根据F=（G_物+G_轮）求拉力大小．
解答：解：（1）对左图滑轮组，承担物重的绳子股数n=3，
对物体做的有用功：
W_有=Gh=150N×1m=150J，
∵η=，
∴W_总===250J，
∴W_额=W_总-W_有=250J-150J=100J；
∵不计绳重和摩擦，W_额=G_轮h，
∴动滑轮重：
G_轮===100N，
拉力F的大小：
F=（G_物+G_轮）=（150N+100N）=N；
（2）对右图滑轮组，承担物重的绳子股数n=2，
对物体做的有用功：
W_有=Gh=150N×1m=150J，
∵η=，
∴W_总===250J，
∴W_额=W_总-W_有=250J-150J=100J；
∵不计绳重和摩擦，W_额=G_轮h，
∴动滑轮重：
G_轮===100N，
拉力F的大小：
F=（G_物+G_轮）=（150N+100N）=125N．
由以上计算可知，对物体做的有用功都是150J，总功都是250J，动滑轮重都是100N，故B、C、D都正确；但拉力不同，故A错．
故选A．
点评：本题是一个选择题，实质上是一个小综合题，最好的做法就是将每一个量计算出来进行判断．本题的关键有二：一是两种绕法n的确定，二是不计摩擦和绳重时，W_额=G_轮h，F=（G_物+G_轮）．