Question

用如图所示滑轮组，将质量为48kg的物体以0.3m/s的速度匀速提起，绳子自由端的拉力为200N；若用该滑轮组将重570N的物体匀速提升2m时，不计绳重、绳子的伸长和滑轮内部的摩擦，（g=10N/kg），则（ ）

A．前、后两次滑轮组的机械效率相同
B．后一次绳端拉力做的功为1380J
C．动滑轮受到的重力是40N
D．前一次绳端拉力的功率是144W

Answer 1

【答案】分析：（1）由图知道，承担物重的绳子股数n=3，设重物被提升h，则拉力端移动的距离s=3h，知道物重G和拉力大小，根据机械效率的公式求滑轮组的机械效率；
（2）不计摩擦和绳重，利用F=（G+G_动）求出动滑轮重，再利用F=（G+G_动）求提升570N物体的拉力，根据功的公式求此时拉力所做的功．
（3）根据绳子自由端移动的速度，利用P=Fv求拉力的功率．
解答：解：A、由图知，使用该滑轮组承担物重的绳子股数，n=3，质量为48kg的物体其重力G=mg=48kg×10N/kg=480N，
前一次使用滑轮组的机械效率中G=480N：
η=×100%=×100%=×100%=×100%=×100%=80%；
后一次使用滑轮组的机械效率中G=570N，所以前、后两次滑轮组的机械效率不同，故本选项错误；
B、∵不计摩擦和绳重，
∴F=（G+G_动），
∴G_动=3F-G=3×200N-480N=120N，
当提起G′=570N的物体时拉力：
F′=（G′+G_动），
（570N+120N）=230N，
这时拉力做的功：
W′=F′s′=F′×3h′=230N×3×2m=1380J．故本选项正确；
C、由B选项中可知动滑轮受到的重力是120N，故本选项错误；
D、前一次绳端拉力的功率P=Fv=200N×0.3m/s=60W，故本选项错误．
故选B．
点评：本题考查了使用滑轮组拉力的计算、功的计算、功率的计算、机械效率的计算，利用好不计绳重和摩擦时拉力和物重的关系[F=（G_轮+G_物）]是本题的关键．