Question

2．如图所示，用滑轮组提升重物时，重80N的物体在10s内匀速上升1m，已知绳子拉力F为30N，则提升重物的过程中（　　）

• A． 动滑轮上升3 m
• B． 拉力F的功率为3W
• C． 额外功为10J
• D． 滑轮组的机械效率为66.7%

Answer 1

分析 （1）根据动滑轮上升的高度与物体上升的高度相等可得出动滑轮移动的距离；
（2）由图可知，连接动滑轮绳子的股数，根据s=nh求出绳子自由端移动的距离，
然后利用W_总=Fs求出拉力F做的总功，最后根据P=$\frac{W}{t}$求出拉力F做功的功率；
（3）根据W_有=Gh求出拉力F做的有用功，用总功减去有用功即可得出额外功；
（4）根据η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%求出滑轮组的机械效率．

解答 解：A、由于动滑轮随物体一起上升，所以动滑轮上升的高度等于物体上升的高度，均为1m，故A错误；
B、由图可知，连接动滑轮绳子的股数n=3，
则绳子自由端移动的距离s=nh=3×1m=3m，
拉力F做的总功：W_总=Fs=30N×3m=90J，
拉力F做功的功率：P=$\frac{W}{t}$=$\frac{90J}{10s}$=9W，故B错误；
C、拉力F做的有用功：W_有=Gh=80N×1m=80J，
则额外功：W_额=W_总-W_有=90J-80J=10J，故C正确；
D、滑轮组的机械效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{80J}{90J}$×100%≈88.9%，故D错误．
故选：C．

点评 本题考查了学生对功率的公式、机械效率公式、滑轮组s=nh、有用功、总功的理解和运用，因条件已给出，难度不大．