Question

15．如图所示，在水平面上的物体重200N，与水平面的滑动摩擦力的大小是48N，当用图示装置水平匀速拉动物体时，F=20N．若绳子自由端移动的速度为0.6m/s，则（　　）

• A． 滑轮组的机械效率是80%
• B． 绳子与滑轮间的摩擦力大小是4N
• C． 物体的速度大小是0.2m/s
• D． 动滑轮重4N

Answer 1

分析 （1）由图知，通过动滑轮的绳子段数n，用滑轮组水平拉动物体时，克服物体的摩擦力做的功是有用功，拉力做的功是总功；利用η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$=$\frac{f{s}_{物}}{Fs}$=$\frac{f}{nF}$计算滑轮组的机械效率；
（2）由v_F=nv_物计算物体的速度；
（3）克服绳子与滑轮间摩擦及动滑轮重等所做功是额外功．

解答 解：
A、由图知，通过动滑轮的绳子段数n=3，
滑轮组的机械效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{f{s}_{物}}{Fs}$×100%=$\frac{f}{nF}$×100%=$\frac{48N}{3×20N}$×100%=80%，故A正确；
BD、克服绳子与滑轮间摩擦及动滑轮重等所做功是额外功，而题目所给条件无法计算有用功、总功大小，也无法直接计算额外功大小，所以无法计算出绳与滑轮间摩擦力以及动滑轮重，故BD错误；
C、由题知，v_F=nv_物，所以物体的速度：
v_物=$\frac{{v}_{F}}{3}$=$\frac{0.6m/s}{3}$=0.2m/s，故C正确．
故选AC．

点评 本题考查对有用功、额外功、总功的理解以及效率的计算，要正确理解题意，熟练运用公式是关键．