Question

2．如图所示，重8N的物体，在拉力F的作用下2s内匀速上升了0.4m，动滑轮重2N，不计绳重及摩擦，则下列计算结果不正确的是（　　）

• A． 拉力的大小为5N
• B． 绳子自由端移动距离为0.8m
• C． 拉力F的功率为1W
• D． 滑轮组的机械效率为80%

Answer 1

分析 （1）由图可知，使用滑轮组承担物重的绳子股数n=2，绳重和摩擦不计，则拉力F=$\frac{1}{2}$（G_物+G_轮）；
（2）由图知n=2，绳子自由端移动距离s=2h；
（3）求出了拉力大小和拉力端移动的距离，利用W_总=Fs求拉力做功，再利用P=$\frac{W}{t}$求拉力做功功率；
（4）求出有用功，再利用效率公式求滑轮组的机械效率．

解答 解：
A、如图滑轮组，承担物重的绳子股数n=2，若绳重和摩擦不计，拉力F的大小：F=$\frac{1}{2}$（G_物+G_轮）=$\frac{1}{2}$（8N+2N）=5N，故A正确；
B、由图知n=2，绳子自由端移动距离：s=2h=2×0.4m=0.8m，故B正确；
C、拉力F做功：W_总=Fs=5N×0.8m=4J，拉力做功功率：P_总=$\frac{{W}_{总}}{t}$=$\frac{4J}{2s}$=2W，故C错误；
D、使用滑轮组做的有用功：W_有用=Gh=8N×0.4m=3.2J，
滑轮组的机械效率：η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{3.2J}{4J}$×100%=80%，故D正确．
故选C．

点评 本题考查使用滑轮组绳子拉力的计算、有用功和总功的计算、功率和滑轮组的机械效率的计算，本题关键有二：一是n的确定（直接从动滑轮上引出的绳子股数）；二是利用好不计绳重和摩擦时，拉力和物重的关系：F=$\frac{1}{n}$（G_动+G）．