Question

2．如图所示，小明用滑轮组匀速提升一个重为600N的物体，物体上升的速度为 0.1m/s，人拉绳的力F为250N，不计绳重和摩擦，则关于该滑轮组的说法中错误的是（　　）

• A． 动滑轮重为150N
• B． 该滑轮组的机械效率为80%
• C． 该滑轮组提升物体的越重，机械效率越高
• D． 人拉绳做功的功率为25W

Answer 1

分析 （1）由图可以看出使用滑轮组承担物重的绳子股数n=3，绳子末端移动的速度等于重物移动的3倍，利用P=Fv求拉力做功功率；
（2）不计绳重和摩擦，拉力F=$\frac{1}{3}$（G_物+G_轮），据此求动滑轮重；
（3）利用η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{Gh}{Fs}$×100%=$\frac{Gh}{F3h}$×100%=$\frac{G}{3F}$×100%求滑轮组的机械效率；
（4）增大滑轮组机械效率的方法：增大提升的物重、减小摩擦和动滑轮重．

解答 解：
（1）由图可以看出使用滑轮组承担物重的绳子股数n=3，绳子末端移动的速度：
v′=3v=3×0.1m/s=0.3m/s，
拉力做功功率为：
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv′=250N×0.3m/s=75W，故D错；
（2）不计绳重和摩擦，拉力F=$\frac{1}{3}$（G_物+G_轮），
则动滑轮重：
G_轮=3F-G_物=3×250N-600N=150N，故A正确；
（3）滑轮组的机械效率：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{Gh}{Fs}$×100%=$\frac{Gh}{F3h}$×100%=$\frac{G}{3F}$×100%=$\frac{600N}{3×250N}$×100%=80%，故B正确；
（4）该滑轮组提升物体的越重，有用功越大，而不计绳重和摩擦，额外功不变，有用功占总功的比值越大，机械效率越高，故C正确；
故选D．

点评 本题综合考查了功、功率、机械效率的计算，本题关键：一是知道绳子末端移动的速度等于重物移动的3倍，二是利用好不计绳重和摩擦，拉力F=$\frac{1}{3}$（G_物+G_轮）．