Question

10．如圖所示，用20N的力F拉著重為100N的物體，使其沿水平面以2m/s的速度勻速運動了5s，若每個滑輪重10N，忽略繩重和滑輪軸的摩擦，則下列說法正確的是（　　）

• A． 拉力F做的功為200J
• B． 物體所受的摩擦力為40N
• C． 滑輪組的機械效率為75%
• D． 滑輪組對物體所做有用功的功率為80W

Answer 1

分析 （1）已知物體沿水平面以2m/s的速度勻速運動了5s，可求得物體移動的距離，然后可知繩子移動的距離，
根據W=Fs求出拉力F做的功；根據公式η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$求出拉力的機械效率；
（2）利用總功減去額外功為有用功，利用W_有用=fs_物可求摩擦力；利用P=$\frac{W}{t}$求出有用功的功率．

解答 解：A、由v=$\frac{s}{t}$可得，物體移動的距離：s_物=vt=2m/s×5s=10m，
拉力端移動的距離：s=2s_物=2×10m=20m，
拉力F做的功：W_總=Fs=20N×20m=400J，故A錯誤；
B、忽略繩重和滑輪軸的摩擦，則額外功：W_額=G_動h=10N×10m=100J，
有用功：W_有用=W_總-W_額=400J-100J=300J，
由W_有用=fs_物可得，f=$\frac{{W}_{有用}}{{s}_{物}}$=$\frac{300J}{10m}$=30N，故B錯誤；
C、拉力的機械效率：η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$=$\frac{300J}{400J}$×100%=75%，故C正確；
D、有用功的功率：P=$\frac{{W}_{有用}}{t}$=$\frac{300J}{5s}$=60W．故D錯誤．
故選C．

點評 此題主要考查的是學生對功率、有用功、機械效率、拉力計算公式的理解和掌握，知識點較多，有一定難度．