Question

10．如图所示滑轮组，每个滑轮重50N，用这个滑轮组把质量为45kg的重物在2s内匀速提升2m，不计绳重和摩擦，下列说法中正确的是（g=10N/kg）（　　）

• A． 作用在绳自由端的拉力F为150N
• B． 在2s内做的有用功为90J
• C． 该套装置的机械效率为90%
• D． 若所挂物体越重，该滑轮组机械效率越小

Answer 1

分析 （1）已知物体质量，可以得到重力；不计绳重和摩擦，作用在绳子自由端的拉力是物重和动滑轮重的n分之一；
（2）根据P=$\frac{{W}_{总}}{t}$=$\frac{Fs}{t}$求出拉力的功率；
（3）根据η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{G}{nF}$即可求出滑轮组的机械效率；
（4）在动滑轮重一定时，物重越大，滑轮组的机械效率越高．

解答 解：
A、物体受到的重力为G=mg=45kg×10N/kg=450N；
由图知：承担物重的绳子有3段，作用在绳子自由端的拉力为F=$\frac{1}{3}$（G+G_动）=$\frac{1}{3}$×（450N+50N）≈167N，故A错误；
B、在2s内拉力的功率：
P=$\frac{{W}_{总}}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=$\frac{500N×3×2m}{2s}$=1500W，故B错误；
C、滑轮组的机械效率：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{Gh}{Fs}$×100%=$\frac{Gh}{Fnh}$×100%=$\frac{G}{nF}$×100%=$\frac{450N}{3×\frac{500}{3}N}$×100%=90%，故C正确；
D、不计绳重和摩擦，动滑轮重力一定，滑轮组提起的物重越大，有用功越多，但额外功不变，所以机械效率越高，故D错误．
故选C．

点评 此题考查了滑轮组的特点、机械效率的计算及影响因素和功率的计算，属于力学综合题，包含了力学主要的公式或规律，正确判断承担物重的绳子段数等．