Question

3．如图，在水平拉力F的作用下，物体沿水平面以速度v向右匀速运动了距离s，若物重为G，桌面对物体的摩擦力为f（滑轮及绳重不计），下列说法错误的是（　　）

• A． 有用功的功率为fv
• B． 拉力的功率为3Fv
• C． 装置的机械效率为$\frac{G}{3F}$
• D． 额外功为（3F-f）s

Answer 1

分析 （1）根据二力平衡的条件可知，物体做匀速运动时所受拉力等于摩擦力；克服摩擦力做的功为有用功；
（2）已知动滑轮上绳子的段数可求拉力F移动的距离，根据公式W=Fs可求拉力F做的总功，知道有用功，求出额外功；求出拉力端移动的速度，利用P=Fv求拉力做功的功率；
（3）有用功和总功的比值就是滑轮组的机械效率．

解答 解：
A、该过程做的有用功的功率P=$\frac{{W}_{有}}{t}$=$\frac{fs}{t}$=fv，故A正确；
B、动滑轮上绳子的段数为3段，拉力F移动的速度为物体移动速度的3倍为3v，所以拉力做功的功率为P=F×3v=3Fv，故B正确；
C、机械效率为η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$=$\frac{fs}{3Fs}$=$\frac{f}{3F}$，故C错误；
D、动滑轮上绳子的段数为3段，总功W_总=F×3s=3Fs，拉力做的额外功W_额=W_总-W_有用=3Fs-fs=（3F-f）s，故D正确．
故选：C．

点评 本题考查有用功、总功和机械效率的计算，克服摩擦力做的功为有用功是本题的关键，难点是对动滑轮上绳子段数的判断．