Question

2．图1中力F₁水平拉动重为G的物体A在水平路面匀速移动了s．改用滑轮组拉动A在同一路面匀速移动了s，拉力为F₂（如图2）．此过程滑轮组（　　）

• A． 总功率为F₂s
• B． 额外功为F₁s
• C． 机械效率为$\frac{Gs}{{F}_{2}×（3s）}$
• D． 额外功为3F₂s-F₁s

Answer 1

分析 （1）影响摩擦力的因素：压力和接触面的粗糙程度；
（2）匀速运动，拉力等于摩擦力；
（3）直接拉物体的力做的功为有用功；通过滑轮组拉物体做的功为总功，总功减去有用功为额外功，有用功与总功的比值为机械效率．

解答 解：
图1中，因为物体做匀速运动，拉力和摩擦力平衡，所以F₁=f；
图2中，同一物体在同一路面上匀速运动，因为压力大小不变，接触面的粗糙程度不变，所以摩擦力不变，物体A受到的摩擦力仍为f=F₁，
A、因为滑轮组中有3段绳子拉着物体，所以s′=3s，此滑轮组的总功为：W_总=F₂×3s=3F₂s，故A错误；
BD、此滑轮组的有用功：W_有用=fs=F₁s，则额外功为：W_额=W_总-W_有用=3F₂s-F₁s，故B错误，D正确；
C、此滑轮组的机械效率为：η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$=$\frac{{F}_{1}s}{3{F}_{2}s}$=$\frac{{F}_{1}}{3{F}_{2}}$，故C错误．
故选D．

点评 此题考查了滑轮组的有用功、总功、额外功、机械效率的计算，这种水平方向上的滑轮组的机械效率是难点．