Question

12．小明利用如图所示的装置探究滑轮组的特点，他将重为5N的物体匀速提高了1m，每个滑轮重均为1N，不计绳重及摩擦，则有关绳端拉力F，绳端移动距离s，悬挂定滑轮处拉力F．及提起重物时滑轮组的效率的η说法中正确的是（　　）

• A． s=2m，F=3N，F_a=10N η=83.3%
• B． s=3m，F=2N，F_a=5N η=71.4%
• C． s=2m，F=3N，F_a=7N η=83.3%
• D． s=3m，F=2N，F_a=7N η=83.3%

Answer 1

分析 自由端绳子移动的距离：s=nh；绳子自由端的拉力：F=$\frac{1}{n}$（G+G_动）；对a点进行受力分析，设作用在定滑轮的绳子为n′，悬挂定滑轮处拉力：F_a=n′F+G_定．

解答 解：从图中可以看出，n=2；则绳子自由端移动距离：s=2h=2×1m=2m；
拉力：F=$\frac{1}{2}$（G+G_动）=$\frac{1}{2}$（5N+1N）=3N；
悬挂定滑轮处拉力：F_a=n′F+G_定=3×3N+1N=10N；
滑轮组的效率的η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{Gh}{Fs}$×100%=$\frac{5N×1m}{3N×2m}$×100%=$\frac{5J}{6J}$×100%≈83.3%．
故选：A．

点评 本题考查了拉力的计算和绳子自由端移动的距离的计算，这类题目的关键是确定绳子段数n等于几，注意研究动滑轮和定滑轮时，n的值不同．