Question

2．用如图所示的滑轮组将重100N的物体匀速提升0.2m，所用时间为2s，作用在绳子末 端的拉力F为60N（不计绳重和绳与滑轮间的磨擦），下列计算结果正确的是（　　）

• A． 所做的有用功为200J
• B． 动滑轮自重2N
• C． 拉力F做功的功率为12W
• D． 该滑轮组的机械效率为75%

Answer 1

分析 （1）由一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组，工作特点是：可以达到既省力又改变力的作用方向．动滑轮由几段绳子承担，绳端移动的距离就是物体升高高度的几倍．
（2）结合功、功率和机械效率的公式分别计算出所做的有用功、动滑轮自重、拉力F做功的功率、该滑轮组的机械效率，然后和所提供的计算结果比较，得出正确的判断．

解答 解：
A、因为用滑轮组提升物体，对物体做的功是有用功；所以所做的有用功W_用=Gh=100N×0.2m=20J，故A错；
B、不计绳重和绳与滑轮间的摩擦时，F=$\frac{1}{2}$（G_轮+G_物），则：动滑轮的重力G_动=2F-G_物=2×60N-100N=20N，故B错；
C、用滑轮组提升物体，拉力F做的功是总功，则拉力F做功的功率：
P_总=$\frac{Fs}{t}$=$\frac{F×2h}{t}$=$\frac{60N×2×0.2m}{2s}$=12W，故C正确；
D、该滑轮组的机械效率η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{Gh}{F2h}$=$\frac{G}{F×2}$=$\frac{100N}{60N×2}$≈83.3%，故D错．
故选C．

点评 本题考查了使用滑轮组拉力的计算、机械效率的计算，根据题图确定n的大小（直接从动滑轮上引出的绳子股数）是本题的突破口，利用好不计绳重和摩擦时拉力和物重的关系[F=$\frac{1}{2}$（G_轮+G_物）]是本题的关键．