Question

16．如图所示，手用F₁的力直接将物体B匀速竖直提升h，F₁做功为30J；若借助滑轮组把B匀速提升相同高度，滑轮组机械效率是30%，则（　　）

• A． F₁＜F₂
• B． F₂方向上，绳端移动的距离等于h
• C． F₂做功为30J
• D． 此滑轮组省力，却费距离

Answer 1

分析 直接将物体提起做的功是有用功，利用机械将物体提起做的功是总功．根据η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$可计算出总功，然后与有用功比较即可知F₁和F₂的关系．
由图可知，利用滑轮组提升物体时由3段绳子承担，则s=3h．根据F₁和F₂的关系判断是否省力．

解答 解：
（1）用F₁的力直接将物体B匀速提升h，F₁做功为30J，即有用功：W_有=Gh=F₁h=30J…①，
滑轮组把B匀速提升相同高度，F₂做功是总功，
由η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$可得F₂做功：W_总=$\frac{{W}_{有}}{η}$=$\frac{30J}{30%}$=100J．
由图可知，利用滑轮组提升物体时，F₂方向上，绳端移动的距离等于3h，
W_总=F₂s=F₂×3×h=100J…②
由①②比较可知，F₁＜F₂；故A正确；B、C错误；
（2）由F₁＜F₂可知，此滑轮组不省力，故D错误．
故选A．

点评 本题考查了对有用功、总功的理解和机械效率公式的应用，正确认识有用功和总功是解题的关键．