Question

4．如图所示的滑轮组装置中，所挂的重物的重力G=50N，施加在绳子自由端的拉力为F=30N时，重物用5s时间匀速上升0.2m，绳重及一切摩擦均可忽略不计．由此可知（　　）

• A． 该装置的机械效率为60%
• B． 拉力做功的功率为1.2W
• C． 所做额外功为1J
• D． 该装置中动滑轮重为10N

Answer 1

分析 由滑轮组的结构知道承担物重的绳子股数2，则绳子自由端移动的距离s=nh；
重物匀速上升，根据W=Gh、W=Fs分别求有用功和总功，再根据机械效率公式求出滑轮组的机械效率，根据总功等于有用功和额外功之和求出额外功，因绳重及一切摩擦忽略不计，根据W=Gh求出动滑轮的重．

解答 解：、A拉重物做的有用功为：W_有用=Gh=50N×0.2m=10J；
由图知，滑轮组由2段绳子承担物重，所以s=2h，绳子末端的拉力做的总功为：W_总=Fs=Fnh=30N×2×0.2m=12J；
滑轮组的机械效率为：η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{10J}{12J}$×100%≈83.3%，故A错误；
B、拉力的功率P_总=$\frac{{W}_{总}}{t}$=$\frac{12J}{5s}$=2.4W，故B错误；
C、对滑轮做的额外功：W_额=W_总-W_有用=12J-10J=2J，故C错误；
D、绳重及一切摩擦均忽略不计，G_动=$\frac{{W}_{额}}{h}$=$\frac{2J}{0.2m}$=10N．
故选D．

点评 本题考查有用功、总功、额外功、机械效率的计算，关键是公式的应用．分清有用功、额外功、总功．