Question

用一個定滑輪和一個動滑輪組成的滑輪組，人站在地面上將質量為50kg的物體勻速升高2m，不計軸處摩擦和繩重，g=10N/kg 則（　　）

A．在不考慮滑輪重的情況下，拉繩的力為250N

B．當拉繩的力為280N時，拉力所做的有用功是560J

C．當拉繩的力為300N時，額外功是220J

D．當拉繩的力為320N時，滑輪組的機械效率是78.1%

Answer 1

分析：由題知，人在地面上將物體提升，所以拉力方向向下，n=2，如圖所示，
A、不計軸處摩擦和繩重，在不考慮滑輪重的情況下，利用F=

1

2

G_物求拉力大小；
B、知道物體重和提升的高度，根據W=Gh求有用功；
C、當拉繩的力為300N時，利用W=Fs求總功，因為總功等于有用功加上額外功，據此求額外功；
D、當拉繩的力為320N時，利用W=Fs求總功，利用效率公式求滑輪組的機械效率．

解答：解：人在地面上將物體提升，所以拉力方向向下，如圖所示，n=2，s=2h=2×2m=4m，
G_物=mg=50kg×10N/kg=500N
A、∵不計軸處摩擦和繩重、不考慮滑輪重，
∴F=

1

2

G_物=

1

2

×500N=250N，故A正確；
B、拉力所做的有用功：
W_有=G_物h=500N×2m=1000J，故B錯；
C、拉力做的總功：
W_總=Fs=300N×4m=1200J，
W_額=W_總-W_有=1200J-1000J=200J，故C錯；
D、當拉繩的力為320N時，拉力做的總功：
W_總=Fs=320N×4m=1280J，
滑輪組的機械效率：
η=

W有

W總

=

1000J

1280J

≈78.1%，故D正確．
故選A、D．

點評：本題考查了有用功、總功、額外功、機械效率的計算，本題關鍵有：一是區分有用功、額外功和總功（從我們做功的目的出發，對我們有用的為有用功，對我們無用但又不得不做的功為額外功，拉力對機械做的功為總功），二是注意有用功不變．