Question

如图所示用滑轮和桶组成的装置来提水，已知滑轮重4N，桶重6N，桶中水重50N，现将这桶水在20s内匀速提升5m，（不计绳重和摩擦）则下列说法中正确的是

1. A.
   绳子移动的速度0.25m/s
2. B.
   利用该装置做的有用功是280J
3. C.
   拉力做的功为600J
4. D.
   该装置的机械效率为83.3%

Answer 1

D
分析：①使用动滑轮时，手拉绳子的速度是物体上升速度的2倍；
②已知水重和提升的高度，利用公式W_有用=Gh得到有用功；
③使用动滑轮时，不考虑绳重和摩擦，提起物体所用的拉力是物重、桶重和动滑轮重的；绳子拉下的长度是物体上升高度的2倍；
已知拉力和绳子拉下的长度，利用公式W_总=FS得到拉力做的功；
④已知有用功和总功，利用公式η=计算机械效率．
解答：
A、水上升的速度为v₁===0.25m/s
手拉绳子的速度为v₂=2v₁=2×0.25m/s=0.5m/s．此选项错误；
B、拉力做的有用功为W_有用=Gh=50N×5m=250J．此选项错误；
C、手施加的拉力为F=（G+G₀）=×（50N+4N+6N）=30N
手拉绳子的长度为S=2h=2×5m=10m
拉力做的总功为W_总=FS=30N×10m=300J．此选项错误；
D、动滑轮的机械效率为η==≈83.3%．此选项正确．
故选D．
点评：使用动滑轮或滑轮组时，一定首先正确数出作用在动滑轮上的绳子的股数，然后判断省力情况和绳子拉下的长度和速度大小．