Question

18．如圖所示，定滑輪重2N，動滑輪重1N，物體A在拉力F的作用下，1s內將重為8N的物體A沿豎直方向勻速提高了0.2m，如果不計繩重和摩擦，則以下（　　）

• A． 繩子自由端移動速度為0.4m/s
• B． 滑輪組的機械效率為80%
• C． 拉力F的功率為1.8W
• D． 拉力F的大小為4.5N

Answer 1

分析 （1）由滑輪組的結構圖可求拉力移動的距離，又知道時間可求繩子自由端移動速度；
（2）由物體A重和上升高度可求出有用功，由動滑輪重和上升高度可求出額外功；總功等于有用功加上額外功，利用機械效率公式求滑輪組的機械效率；
（3）知道總功，即拉力的功，又知道做功時間，可求出功率．
（4）知道總功和做功時間，利用功的公式求拉力．

解答 解：
由圖可知，通過動滑輪繩子的段數：n=2，
A、繩子自由端移動的距離：s=2h=2×0.2m=0.4m，
所以繩子自由端移動速度為：v=$\frac{s}{t}$=$\frac{0.4m}{1s}$=0.4m/s，故A正確；
B、有用功W_有=Gh=8N×0.2m=1.6J，
不計繩重和摩擦，所以W_額=G_動h=1N×0.2m=0.2J，
W_總=W_有+W_額=1.6J+0.2J=1.8J，
滑輪組的機械效率為：η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{1.6J}{1.8J}$×100%=88.9%，故B錯誤；
C、拉力F的功率：P=$\frac{{W}_{總}}{t}$=$\frac{1.8J}{1s}$=1.8W，故C正確；
D、因為W_總=Fs，所以拉力F=$\frac{{W}_{總}}{s}$=$\frac{1.8J}{0.4m}$=4.5N，故D正確．
故選ACD．

點評 本題為機械效率的題目，要準確的找到有用功和和額外功，求出總功，再計算機械效率，知道時間再求出功率．