Question

用如圖所示的滑輪組將重20N的物體勻速提升0.1m，所用時間為2s，作用在繩子末端的拉力F為12N（不計繩重和繩與滑輪間的摩擦），下列計算結果不正確的是（ ）

A．所做的有用功為2J
B．拉力F做功的功率為0.6W
C．動滑輪自重4N
D．該滑輪組的機械效率為83.3%

Answer 1

【答案】分析：（1）由一個定滑輪和一個動滑輪組成的滑輪組，工作特點是：可以達到既省力又改變力的作用方向．動滑輪由幾段繩子承擔，繩端移動的距離就是物體升高高度的幾倍．
（2）結合功、功率和機械效率的公式分別計算出所做的有用功、動滑輪自重、拉力F做功的功率、該滑輪組的機械效率，然后和所提供的計算結果比較，得出正確的判斷．
解答：解：A、∵用滑輪組提升物體，對物體做的功是有用功．
∴所做的有用功W_用=Gh=20N×0.1m=2J．
∴該選項中，所做的有用功為2J，計算結果正確．
B、∵用滑輪組提升物體，拉力F做的功是總功，則拉力F做功的功率P_總====1.2W．
∴拉力F做功的功率為0.6W，計算結果不正確．
C、∵不計繩重和繩與滑輪間的摩擦時，該滑輪組中的動滑輪由兩段繩子承擔，繩子上的拉力是物體和動滑輪總重的二分之一，則：動滑輪的重力G_動=2F-G_物=2×12N-20N=4N．
∴動滑輪自重4N，計算結果正確．
D、∵該滑輪組的機械效率η=×100%=×100%=83.3%．
∴該滑輪組的機械效率為83.3%，計算結果正確．
故選B．
點評：本題考查滑輪組的工作特點，利用公式逐個計算，然后和選項比較，計算過程注意格式，過程和結果都有單位．