Question

5．如图所示，当水平拉力F=50N时，恰好可以使物体A沿水平地面向右做匀速直线运动．已知物体重为200N，所受地面的摩擦力约为80N，假如在5s时间内，物体水平移动了0.6m，不计绳和滑轮的自重，则在此过程中（　　）

• A． 拉力F做功为30J
• B． 物体重力做功为120J
• C． 拉力F做功的功率为12W
• D． 该装置的机械效率约为60%

Answer 1

分析 （1）物体水平运动，在重力的方向（竖直向下）上没有移动距离，据此判断重力是否做功；
（2）由图可知，该滑轮为动滑轮，绳子的有效股数n=2，根据s_绳=ns_物求出绳端移动的距离，根据W_总=Fs_绳求出拉力F做的功，根据P=$\frac{W}{t}$求出拉力F做功的功率，根据W_有=fs求出拉力做的有用功，利用η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%求出该装置的机械效率．

解答 解：
（1）由于物体水平移动，物体在重力的方向上（竖直向下）没有移动距离，所以重力不做功，即重力做功为0J，故B错误；
（2）由图可知，该滑轮为动滑轮，绳子的有效股数n=2，
则绳端移动的距离：s_绳=ns_物=2×0.6m=1.2m，
拉力F做的功：W_总=Fs_绳=50N×1.2m=60J，故A错误；
拉力F做功的功率：
P=$\frac{{W}_{总}}{t}$=$\frac{60J}{5s}$=12W，故C正确；
所受地面的摩擦力约为80N，则有用功约为：W_有=fs_物=80N×0.6m=48J，
该装置的机械效率约为：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{48J}{60J}$×100%=80%，故D错误．
故选C．

点评 本题考查了力是否做功的判断和做功公式、功率公式、机械效率公式的应用，明确有用功和总功是关键．