Question

用一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组，人站在地面上将质量为50kg的物体匀速升高2m，不计轴处摩擦和绳重，g=10N/kg 则（　　）

A．在不考虑滑轮重的情况下，拉绳的力为250N

B．当拉绳的力为280N时，拉力所做的有用功是560J

C．当拉绳的力为300N时，额外功是220J

D．当拉绳的力为320N时，滑轮组的机械效率是78.1%

Answer 1

分析：由题知，人在地面上将物体提升，所以拉力方向向下，n=2，如图所示，
A、不计轴处摩擦和绳重，在不考虑滑轮重的情况下，利用F=

1

2

G_物求拉力大小；
B、知道物体重和提升的高度，根据W=Gh求有用功；
C、当拉绳的力为300N时，利用W=Fs求总功，因为总功等于有用功加上额外功，据此求额外功；
D、当拉绳的力为320N时，利用W=Fs求总功，利用效率公式求滑轮组的机械效率．

解答：解：人在地面上将物体提升，所以拉力方向向下，如图所示，n=2，s=2h=2×2m=4m，
G_物=mg=50kg×10N/kg=500N
A、∵不计轴处摩擦和绳重、不考虑滑轮重，
∴F=

1

2

G_物=

1

2

×500N=250N，故A正确；
B、拉力所做的有用功：
W_有=G_物h=500N×2m=1000J，故B错；
C、拉力做的总功：
W_总=Fs=300N×4m=1200J，
W_额=W_总-W_有=1200J-1000J=200J，故C错；
D、当拉绳的力为320N时，拉力做的总功：
W_总=Fs=320N×4m=1280J，
滑轮组的机械效率：
η=

W有

W总

=

1000J

1280J

≈78.1%，故D正确．
故选A、D．

点评：本题考查了有用功、总功、额外功、机械效率的计算，本题关键有：一是区分有用功、额外功和总功（从我们做功的目的出发，对我们有用的为有用功，对我们无用但又不得不做的功为额外功，拉力对机械做的功为总功），二是注意有用功不变．