Question

4．建筑工人用如图所示的滑轮组，在4s内将重为1500N的物体沿水平方向匀速移动2m的过程中，所用的拉力大小为375N，物体受到水平地面的摩擦力为物重的0.4倍．在此过程中下列说法正确的是（　　）

• A． 绳子自由端沿水平方向移动了6 m
• B． 物体受到的拉力为750N
• C． 拉力F的功率为750W
• D． 滑轮组的机械效率为80%

Answer 1

分析 （1）由图可知滑轮组绳子的有效股数，根据s=ns_A求出绳子自由端沿水平方向移动；
（2）物体沿水平方向匀速移动时处于平衡状态，受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，二力的大小相等，根据F_A=f=0.4G求出物体受到的拉力；
（3）根据W=Fs求出拉力F做的功，根据P=$\frac{{W}_{总}}{t}$求出拉力F的功率；
（4）根据W_有=F_As_A求出拉力做的有用功，根据η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%求出滑轮组的机械效率．

解答 解：
A．由图可知，n=2，则绳子自由端沿水平方向移动的距离s=ns_A=2×2m=4m，故A错误；
B．物体沿水平方向匀速移动时处于平衡状态，物体受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，
则物体受到的拉力F_A=f=0.4G=0.4×1500N=600N，故B错误；
C．拉力F做的功W_总=Fs=375N×4m=1500J，
则拉力F的功率P=$\frac{{W}_{总}}{t}$=$\frac{1500J}{4s}$=375W，故C错误；
D．有用功W_有=F_As_A=600N×2m=1200J，
则滑轮组的机械效率η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{1200J}{1500J}$×100%=80%，故D正确．
故选D．

点评 本题考查了做功公式、功率公式、机械效率公式以及二力平衡条件的应用，明确有用功和滑轮组绳子的有效股数是关键．