Question

2．圖1中力F₁水平拉動重為G的物體A在水平路面勻速移動了s．改用滑輪組拉動A在同一路面勻速移動了s，拉力為F₂（如圖2）．此過程滑輪組（　　）

• A． 總功率為F₂s
• B． 額外功為F₁s
• C． 機械效率為$\frac{Gs}{{F}_{2}×（3s）}$
• D． 額外功為3F₂s-F₁s

Answer 1

分析 （1）影響摩擦力的因素：壓力和接觸面的粗糙程度；
（2）勻速運動，拉力等于摩擦力；
（3）直接拉物體的力做的功為有用功；通過滑輪組拉物體做的功為總功，總功減去有用功為額外功，有用功與總功的比值為機械效率．

解答 解：
圖1中，因為物體做勻速運動，拉力和摩擦力平衡，所以F₁=f；
圖2中，同一物體在同一路面上勻速運動，因為壓力大小不變，接觸面的粗糙程度不變，所以摩擦力不變，物體A受到的摩擦力仍為f=F₁，
A、因為滑輪組中有3段繩子拉著物體，所以s′=3s，此滑輪組的總功為：W_總=F₂×3s=3F₂s，故A錯誤；
BD、此滑輪組的有用功：W_有用=fs=F₁s，則額外功為：W_額=W_總-W_有用=3F₂s-F₁s，故B錯誤，D正確；
C、此滑輪組的機械效率為：η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$=$\frac{{F}_{1}s}{3{F}_{2}s}$=$\frac{{F}_{1}}{3{F}_{2}}$，故C錯誤．
故選D．

點評 此題考查了滑輪組的有用功、總功、額外功、機械效率的計算，這種水平方向上的滑輪組的機械效率是難點．