Question

4．如圖所示，工人要將一塊重900N的建材運到10m高處，裝置中每個滑輪重100N，建材上升的速度是0.8m/s，在施工過程中，下列說法正確的是（　　）

• A． 工人的拉力為500N
• B． 工人拉繩的速度為2.4m/s
• C． 工人做功的功率為1000J
• D． 工人做功的機械效率小于90%

Answer 1

分析 由圖知，使用滑輪組承擔物重的繩子股數n=2．
（1）不計摩擦和繩重，拉力F=$\frac{1}{2}$（G_物+G_動），考慮摩擦和繩重，拉力的大小會更大；
（2）因為s=2h，由速度公式可知，自由端移動的速度為物體上升速度的2倍；
（3）利用P=Fv進行計算工人做功的功率；
（4）不計摩擦和繩重，利用η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{Gh}{F2h}$=$\frac{G}{2F}$求出機械效率的大小；考慮摩擦和繩重，機械效率會更小．

解答 解：
A、從圖中可知，n=2，不計摩擦和繩重，則F=$\frac{1}{2}$（G_物+G_動）=$\frac{1}{2}$（900N+100N）=500N；考慮摩擦和繩重時，拉力將大于500N；故A錯誤；
B、工人拉繩的速度v=2v_物=2×0.8m/s=1.6m/s；故B錯誤；
C、工人做功的功率為1000J，單位錯，故C錯誤；
D、不計摩擦和繩重，工人做功的機械效率η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{Gh}{F2h}$=$\frac{G}{2F}$=$\frac{900N}{2×500N}$×100%=90%，考慮摩擦和繩重時，該機械的效率將小于90%，故D正確．
故選D．

點評 本題考查了使用滑輪組時速度的計算、功的計算、功率的計算、機械效率的計算，要主要是否考慮摩擦和繩重，易錯點！