Question

（2012?济南模拟）近年来，汽车逐步走进了普通百姓的家庭．汽车出现故障后，需要进行维修．小明家的汽车发动机在维修时，工人师傅要用一个滑轮组（如图所示）把车里的发动机提起来．已知发动机质量为120kg，工人拉力为400N，在10s内发动机被提起了1m（g=10N/kg）．则（　　）

A．利用滑轮组做的总功为2000J

B．工人师傅做功的功率是160W

C．滑轮组的机械效率是75%

D．滑轮组的机械效率是60%

Answer 1

分析：①从图可知，有四段绳子吊着发动机，知道发动机上升的高度，从而可以计算出绳子自由端移动的距离，又知道拉力的大小，可利用公式W=FS计算出拉力做的总功．判断出A是否符合题意．
②知道做功的时间，可利用公式P=

W总

t

计算出拉力的功率．判断出B是否符合题意．
③知道发动机的质量，可利用公式G=mg计算出发动机的重力，可利用公式W=Gh计算出克服重力做的有用功，再利用公式η=

W有用

W总

计算出滑轮组的机械效率．判断出C和D是否符合题意．

解答：解：①从图可知，有四段绳子吊着物体，
而h=1m，
∴绳子自由端移动的距离为：S=4h=4×1m=4m；
又∵F=400N，
∴拉力做的总功为：W_总=FS=400N×4m=1600J．故A不符合题意．
②∵t=10s，
∴拉力的功率为；P=

W总

t

=

1600J

10s

=160W．故B符合题意．
③∵m=120kg，g=10N/kg，
∴发动机的重力为；G=mg=120kg×10N/kg=1200N，h=1m，
∴克服重力做的有用功为：W_有用=Gh=1200N×1m=1200J；
滑轮组的机械效率为：η=

W有用

W总

=

1200J

1600J

=75%．故C符合题意，D不符合题意．
故选B、C．

点评：本题考查了学生对总功、有用功、斜面机械效率、功率和重力的计算公式理解和应用，关键是吊着物体绳子的段数，已知量都知道直接代入即可．