Question

4．如图所示，用滑轮组将重50N的物体匀速提升0.2m，所用时间为2s，作用在绳子末端的拉力F为30N（不计绳重和绳与滑轮间的摩擦），下列计算结果正确的是（　　）

• A． 动滑轮自重20N
• B． 所做的有用功为12J
• C． 拉力F做功的功率为0.3W
• D． 该滑轮组的机械效率约为83.3%

Answer 1

分析 根据图示可知，提升物体绳子的段数为2；
（1）根据F=$\frac{1}{2}$（G_轮+G_物）即可求出动滑轮的自重；
（2）根据W_有=Gh求出有用功；
（3）先根据W_总=Fs求出拉力做的总功，然后根据P=$\frac{{W}_{总}}{t}$求出拉力的功率；
（4）根据η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$即可求出滑轮组的机械效率．

解答 解：
A、由F=$\frac{1}{2}$（G_轮+G_物）可得，动滑轮的自重：G_动=2F-G_物=2×30N-50N=10N；故A错误；
B、有用功：W_有=Gh=50N×0.2m=10J，故B错误；
C、总功：W_总=Fs=30N×2×0.2m=12J，
拉力的功率：P=$\frac{{W}_{总}}{t}$=$\frac{12J}{2s}$=6W，故C错误；
D、机械效率：η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{10J}{12J}$×100%≈83.3%，故D正确．
故选D．

点评 本题考查了使用滑轮组拉力的计算、机械效率的计算，根据题图确定n的大小（直接从动滑轮上引出的绳子股数）是本题的突破口，利用好不计绳重和摩擦时拉力和物重的关系[F=$\frac{1}{2}$（G_轮+G_物）]是本题的关键．