Question

如圖所示，用一個重為9N的動滑輪來提升物體，在實際工作中豎直向上的拉力為30N，則動滑輪的機械效率 （　　）

A．一定等于85%

B．一定等于76.9%

C．一定小于85%

D．一定小于76.9%

Answer 1

分析：用動滑輪提升物體時，繩子自由端的力做的功的總功，克服動滑輪的重、繩子重、摩擦做的功是額外功．
在不考慮繩重和摩擦時，計算動滑輪的機械效率．要考慮繩重和摩擦時，總功不變，額外功增大，有用功減小，有用功在總功中的比例減小，機械效率降低．

解答：解：物體升高h時，繩子自由端移動的距離s=2h．
總功：W_總=Fs=30N×2h．
額外功：W_額=G_輪h=9N×h．
有用功：W_有=W_總-W_額=30N×2h-9N×h=51N×h．
機械效率：η=

W有

W總

×100%=

51N×h

30N×2h

=85%．
考慮繩重和摩擦時，額外功增大，總功不變，有用功減小，有用功在總功中的比值減小，機械效率降低，機械效率一定小于85%．
故選C．

點評：本題考查了有用功、額外功、總功、機械效率的計算，知道不計摩擦和繩重，利用動滑輪做的額外功等于提升動滑輪做的功是本題的關鍵．