Question

20．如图所示，拉力F为5N，通过滑轮组拉着重为50N的物体沿水平面以1m/s的速度做匀速直线运动，已知物体受到的摩擦力为12N，运动的时间为10s，下列说法中正确的是（　　）

• A． 拉力F做功的功率为5W
• B． 在10s内机械所做的有用功为500J
• C． 在10s内机械所做的额外功为120J
• D． 滑轮组的机械效率为80%

Answer 1

分析 （1）由图知，水平使用滑轮组n=3，拉力端移动的速度等于物体移动速度的3倍，利用P=Fv求拉力做功功率；
（2）利用s=vt求10s物体移动距离，利用W=fs求做的有用功；
（3）利用W=Fs求拉力做的总功，额外功等于总功减去有用功；
（4）利用η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$求滑轮组的机械效率．

解答 解：
A、由图知n=3，拉力端移动的速度v=3v_物=3×1m/s=3m/s，拉力做功功率P=Fv=5N×3m/s=15W，故A错；
B、10s物体移动距离s_物=v_物t=1m/s×10s=10m，做的有用功W=fs_物=12N×10m=120J，故B错；
C、拉力做的总功W=Fs=F×3s_物=5N×3×10m=150J，W_额=W_总-W_有用=150J-120J=30J，故C错；
D、滑轮组的机械效率：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$=$\frac{120J}{150J}$×100%=80%，故D正确．
故选D．

点评 本题考查了使用滑轮组有用功、额外功、总功、功率、机械效率的计算，知道水平使用滑轮组时克服摩擦做的功为有用功是关键．