Question

11．如圖所示的滑輪組，每個滑輪重20N，拉動繩子自由端，用這個滑輪組把質量為38kg的重物勻速提升3m，不計繩重和摩擦，g取10N/kg．下列正確的是（　　）

• A． 作用在繩自由端的拉力大小為400N
• B． 該過程做的有用功為1200J
• C． 該過程的機械效率為95%
• D． 所掛物體超重，該滑輪組機械效率越小

Answer 1

分析 根據圖象可知，n=2，并且s=2h；
（1）先根據G=mg求出物體的重力，然后根據F=$\frac{1}{2}$（G+G_動）求出拉力的大小；
（2）根據W_有=Gh即可求出有用功；
（3）求出總功，利用η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$求出滑輪組的機械效率；
（4）在動滑輪重一定時，物重越大，滑輪組的機械效率越高．

解答 解：
根據圖示可知，n=2，拉力端移動的距離：s=2h=2×3m=6m；
A、物體受到的重力為G=mg=38kg×10N/kg=380N；
不計繩重和摩擦，作用在繩子自由端的拉力：F=$\frac{1}{2}$（G+G_動）=$\frac{1}{2}$×（380N+20N）=200N，故A錯誤；
B、在2s內做的有用功：W_有用=Gh=380N×3m=1140J，故B錯誤；
C、W_總=Fs=200N×6m=1200J，
滑輪組的機械效率：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$=$\frac{1140J}{1200J}$×100%=95%；故C正確；
D、不計繩重和摩擦，動滑輪重力一定，滑輪組提起的物重越大，有用功越多，但額外功不變，所以機械效率越高，故D錯誤．
故選C．

點評 此題考查了使用滑輪組有用功、總功、機械效率的計算及影響機械效率的因素，屬于力學綜合題，雖然知識點多，但都屬于基礎，難度不大！