Question

如图所示，工人用动滑轮提升重180N的物体，动滑轮重20N，绳重、轮和轴的摩擦不计，在拉力F的作用下，物体正以0.1m/s的速度匀速竖直上升，下列说法正确的是（　　）

A．拉力F的大小为120N

B．工人手中绳子移动的速度为0.1m/s

C．拉力F做功的功率为30W

D．动滑轮的机械效率为90%

Answer 1

分析：图中使用的是动滑轮，承担物重的绳子股数n=2，则拉力F移动的速度v₂=2v₁（v₁为物体匀速上升速度）
（1）绳重和摩擦不计，利用F=

1

2

（G_物+G_轮）求拉力F的大小；
（2）求出拉力移动的速度，利用P=

W

t

=

Fs

t

=Fv求拉力做功功率（总功功率）；
（3）知道物体重和物体的提升速度，利用P=

W

t

=

Gh

t

=Gv求对重物做功的功率（有用功率）；利用效率公式η=

P有

P总

求动滑轮的机械效率．然后对各个选项逐一分析即可．

解答：解：A、图中使用的是动滑轮，承担物重的绳子股数n=2，
∵绳重和摩擦不计，
∴拉力F的大小：
F=

1

2

（G_物+G_轮）=

1

2

（180N+20N）=100N；
故本选项错误．
B、∵物体匀速上升速度v₁=0.1m/s，
∴拉力移动的速度：
v₂=2v₁=2×0.1m/s=0.2m/s，
故本选项错误．
C、拉力F做功的功率：
P_总=

W总

t

=

Fs

t

=Fv₂=100N×0.2m/s=20W；
故本选项错误．
D、重物做有用功的功率：
P_有=

W有

t

=

Gh

t

=Gv₁=180N×0.1m/s=18W，
动滑轮的机械效率：
η=

P有

P总

=

18W

20W

=90%
故本选项正确．
故选D．

点评：此题考查滑轮组绳子拉力的计算、滑轮组的机械效率、功率的计算等，由动滑轮的特点知道：绳子自由端移动的速度与物体上升速度之间的关系是v₂=2v₁，这是本题的突破口；利用好P=

W

t

=

Fs

t

=Fv是本题的关键．