Question

1．在測“滑輪組機械效率”的活動中，瑞瑞同學在與動滑輪相切的細繩上作一標記A（如圖甲所示），然后用大小為F的拉力勻速豎直向上提升總重為G的鉤碼，當鉤碼上升的高度為H時，瑞瑞同學在與動滑輪相切的細繩上作另一標記B，并測得AB兩點間的距離為2H（如圖乙所示），則以下所求物理量不正確的是（　　）

• A． 該滑輪組的機械效率η=$\frac{G}{3F}$
• B． 拉力所做的有用功W_有用=GH
• C． 該滑輪組的機械效率η＜1
• D． 拉力所做的功W=2FH

Answer 1

分析 （1）由圖知，使用滑輪組承擔物重的繩子股數n，則拉力端移動距離s=nh，利用W=Gh求有用功，利用W=Fs求總功；
（2）知道有用功和總功，根據機械效率公式求出機械效率；
（3）由于使用滑輪組要克服動滑輪和繩重、要克服摩擦而做額外功，滑輪組的機械效率小于1．

解答 解：（1）由圖可知，物體的重由三段繩子承擔，
鉤碼升高H，則繩子自由端移動的距離為：s=3H，
有用功：W_有=GH，
總功：W_總=Fs=F×3H=3FH，故D錯、B正確；
（2）該滑輪組的機械效率：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$=$\frac{GH}{Fs}$=$\frac{GH}{F×3H}$=$\frac{G}{3F}$，故A正確；
（3）因為使用滑輪組要克服動滑輪和繩子的重、要克服摩擦而做額外功，有用功小于總功，滑輪組的機械效率小于1，故C正確．
故選D．

點評 本題考查了使用滑輪組有用功、總功、機械效率的計算，由于用字母代替具體的數據，給習題帶來難度．