Question

近年來，汽車逐步走進了普通百姓的家庭．汽車出現故障后，需要進行維修．小明家的汽車發動機在維修時，工人師傅要用一個滑輪組（如圖所示）把車里的發動機提起來．已知發動機質量為120kg，工人拉力為400N，在10s內發動機被提起了1m（g=10N/kg）．則（ ）

A．利用滑輪組做的總功為2000J
B．工人師傅做功的功率是160W
C．滑輪組的機械效率是75%
D．滑輪組的機械效率是60%

Answer 1

【答案】分析：①從圖可知，有四段繩子吊著發動機，知道發動機上升的高度，從而可以計算出繩子自由端移動的距離，又知道拉力的大小，可利用公式W=FS計算出拉力做的總功．判斷出A是否符合題意．
②知道做功的時間，可利用公式P=計算出拉力的功率．判斷出B是否符合題意．
③知道發動機的質量，可利用公式G=mg計算出發動機的重力，可利用公式W=Gh計算出克服重力做的有用功，再利用公式η=計算出滑輪組的機械效率．判斷出C和D是否符合題意．
解答：解：①從圖可知，有四段繩子吊著物體，
而h=1m，
∴繩子自由端移動的距離為：S=4h=4×1m=4m；
又∵F=400N，
∴拉力做的總功為：W_總=FS=400N×4m=1600J．故A不符合題意．
②∵t=10s，
∴拉力的功率為；P===160W．故B符合題意．
③∵m=120kg，g=10N/kg，
∴發動機的重力為；G=mg=120kg×10N/kg=1200N，h=1m，
∴克服重力做的有用功為：W_有用=Gh=1200N×1m=1200J；
滑輪組的機械效率為：η===75%．故C符合題意，D不符合題意．
故選B、C．
點評：本題考查了學生對總功、有用功、斜面機械效率、功率和重力的計算公式理解和應用，關鍵是吊著物體繩子的段數，已知量都知道直接代入即可．