Question

10．如图所示，用20N的力F拉着重为100N的物体，使其沿水平面以2m/s的速度匀速运动了5s，若每个滑轮重10N，忽略绳重和滑轮轴的摩擦，则下列说法正确的是（　　）

• A． 拉力F做的功为200J
• B． 物体所受的摩擦力为40N
• C． 滑轮组的机械效率为75%
• D． 滑轮组对物体所做有用功的功率为80W

Answer 1

分析 （1）已知物体沿水平面以2m/s的速度匀速运动了5s，可求得物体移动的距离，然后可知绳子移动的距离，
根据W=Fs求出拉力F做的功；根据公式η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$求出拉力的机械效率；
（2）利用总功减去额外功为有用功，利用W_有用=fs_物可求摩擦力；利用P=$\frac{W}{t}$求出有用功的功率．

解答 解：A、由v=$\frac{s}{t}$可得，物体移动的距离：s_物=vt=2m/s×5s=10m，
拉力端移动的距离：s=2s_物=2×10m=20m，
拉力F做的功：W_总=Fs=20N×20m=400J，故A错误；
B、忽略绳重和滑轮轴的摩擦，则额外功：W_额=G_动h=10N×10m=100J，
有用功：W_有用=W_总-W_额=400J-100J=300J，
由W_有用=fs_物可得，f=$\frac{{W}_{有用}}{{s}_{物}}$=$\frac{300J}{10m}$=30N，故B错误；
C、拉力的机械效率：η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$=$\frac{300J}{400J}$×100%=75%，故C正确；
D、有用功的功率：P=$\frac{{W}_{有用}}{t}$=$\frac{300J}{5s}$=60W．故D错误．
故选C．

点评 此题主要考查的是学生对功率、有用功、机械效率、拉力计算公式的理解和掌握，知识点较多，有一定难度．