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如图所示,用一个重为9N的动滑轮来提升物体,在实际工作中竖直向上的拉力为30N,则动滑轮的机械效率( )
A.一定等于85%
B.一定大于85%
C.一定小于85%
D.以上情况都有可能
【答案】分析:题中使用的是动滑轮,承担货物重的绳子股数n=2,设提升物体的高度为h,则绳子自由端移动的距离s=2h;
若不计摩擦和绳重,知道动滑轮重,利用W=Gh求提起动滑轮做的额外功;知道拉力大小,利用W=Fs求总功;而W=W有用+W,可以求出有用功,再利用机械效率的公式求滑轮组的机械效率;
在实际使用动滑轮时还要克服摩擦、对绳子做功,额外功比不计摩擦和绳重时还要大,因此机械效率还要小,据此分析判断.
解答:解:如图,设提升物体的高度为h,则绳子自由端移动的距离s=2h,
若不计摩擦和绳重,提起动滑轮做的额外功:
W=Gh=9N×h,
提起物体所做的总功:
W=Fs=30N×2h,
提起物体所做的有用功:
W有用=W-W=30N×2h-9N×h=51N×h,
滑轮组的机械效率:
η=×100%=×100%=85%;
在实际使用动滑轮时,摩擦和绳子存在,所做的额外功大于不计摩擦和绳重时所做的额外功,机械效率比不计摩擦和绳重时的机械效率小,即小于85%.
故选C.
点评:解题思路:利用假设法求出不计摩擦和绳重时的机械效率,再根据影响滑轮组机械效率的因素分析判断.
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