Question

4．如图所示，小明用20N的力F将重为30N的物体在5s时间内匀速提升1m，在此过程中（忽略绳重及摩擦）（　　）

• A． 小明做的有用功为40J
• B． 滑轮的机械效率为75%
• C． 拉力做功的功率为4W
• D． 滑轮的重力为5N

Answer 1

分析 （1）根据W=Gh可求得有用功；
（2）绳子自由端被拉下2h；根据W=Fs可求得总功，根据η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$可求得滑轮组的机械效率；
（3）利用P=$\frac{W}{t}$可求得拉力F的功率；
（4）在不计绳子重与摩擦的情况下，已知物重、拉力和承担物重的绳子段数，利用G₀=nF-G可得出动滑轮的重．

解答 解：
A、小明做的有用功W_有=Gh=30N×1m=30J，故A错误；
B、由图可知，滑轮组由2段绳子承担，则绳子自由端被拉下s=2h=2×1m=2m，
W_总=Fs=20N×2m=40J，滑轮组的机械效率η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{30J}{40J}$×100%=75%，故B正确；
C、拉力F的功率P=$\frac{{W}_{总}}{t}$=$\frac{40J}{5s}$=8W；故C错误；
D、在不计绳子重与摩擦的情况下，F=$\frac{1}{n}$（G_物+G_动），
所以动滑轮的重力为G_动=nF-G=2×20N-30N=10N，故D错误．
故选B．

点评 此题考查了滑轮组的特点和机械效率计算公式、功率计算公式及其变形的应用，综合性较强，需要熟练掌握基本规律，根据需要进行选择或变形．