Question

如图所示的滑轮组，每个滑轮重50N，用这个滑轮组把质量为45kg的重物在2s内匀速提升2m，不计绳重和摩擦，下列说法中正确的是：（g=10N/kg）（ ）

A．作用在绳自由端的拉力F为125N
B．在2s内做的有用功为900J
C．该套装置的机械效率为90%
D．若所挂物体越重，该滑轮组机械效率越小

Answer 1

【答案】分析：①已知物体质量，可以得到重力；不计绳重和摩擦，作用在绳子自由端的拉力是物重和动滑轮重的n分之一；
②已知物重和上升高度，利用W_有用=Gh得到有用功；
③已知物体上升的高度，可以得到绳子拉下的长度；已知拉力和绳子自由端移动的距离，可以得到总功；已知有用功和总功，可以得到滑轮组的机械效率；
④在动滑轮重一定时，物重越大，滑轮组的机械效率越高．
解答：解：
A、物体受到的重力为G=mg=45kg×10N/kg=450N；
由图知：承担物重的绳子有3段，作用在绳子自由端的拉力为F=（G+G_动）=×（450N+50N）≈167N．此选项错误；
B、拉力做的有用功为W_有用=Gh=450N×2M=900J．此选项正确；
C、拉力做的总功为W_总=Fs=Fnh=×3×2m=1000J，
滑轮组的机械效率为η=×100%=×100%=90%．此选项正确；
D、不计绳重和摩擦，动滑轮重力一定，滑轮组提起的物重越大，有用功越多，但额外功不变，所以机械效率越高．此选项错误．
故选B、C．
点评：此题考查了滑轮组的特点、机械效率的计算及影响因素和功率的计算，属于力学综合题，包含了力学主要的公式或规律，正确判断承担物重的绳子段数，是解决滑轮组问题的第一步．