Question

14．如圖所示，動滑輪下面掛著重為5.4N的物體，現用2.4N的拉力，把物體勻速提升10cm，不計一切摩擦和繩重，下列說法正確的是（　�。�

• A． 動滑輪的重力為3N
• B． 拉力所做功為0.24J
• C． 滑輪組機械效率為50%
• D． 若使用該滑輪組把物體從水中勻速提升到水面以上，則其機械效率將增大

Answer 1

分析 （1）由圖可知，n=3，不計繩重和摩擦，拉力F=$\frac{1}{3}$（G+G_動），據此求動滑輪的重力；
（2）由圖可知，n=3，拉力端移動的路程等于物體上升高度的3倍，利用W=Fs求拉力的功；
（3）拉力端移動距離s=3h，利用η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{Gh}{F3h}$=$\frac{G}{3F}$求滑輪組的機械效率；
（4）增大滑輪組機械效率的方法：一是增大提升的物重，二是減小摩擦、減輕動滑輪重．

解答 解：
（1）由圖可知，n=3，不計繩重和摩擦，拉力F=$\frac{1}{3}$（G+G_動），
則動滑輪的重力：G_動=3F-G=3×2.4N-5.4N=1.8N，故A錯；
（2）由圖可知，n=3，
拉力端移動的距離：s_繩=3s_物=3×0.1m=0.3m，
拉力做的功：W=Fs_繩=2.4N×0.3m=0.72J，故B錯；
（3）滑輪組的機械效率：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{Gh}{F3h}$=$\frac{G}{3F}$=$\frac{5.4N}{3×2.4N}$×100%=75%，故C錯；
（4）使用該滑輪組把物體從水中勻速提升到水面以上時，物重不變，浮力減小，相當于增大了物重，提升高度相同時，有用功增加；動滑輪重力不變，額外功不變，根據機械效率公式可知，滑輪組的機械效率會增大，故D正確．
故選D．

點評 本題考查了功率、機械效率、動滑輪重力的計算以及影響滑輪組機械效率的因素，關鍵是公式及其變形的靈活運用．