Question

如图所示，用一个重为18N的动滑轮来提升物体，在实际工作中匀速竖直向上的拉力为30N，则动滑轮的机械效率（　　）

A．一定等于30%

B．一定等于70%

C．一定小于70%

D．可能大于70%

Answer 1

分析：用动滑轮提升物体时，绳子自由端的力做的功的总功，克服动滑轮的重、绳子重、摩擦做的功是额外功．
在不考虑绳重和摩擦时，计算动滑轮的机械效率．要考虑绳重和摩擦时，总功不变，额外功增大，有用功减小，有用功在总功中的比例减小，机械效率降低．

解答：解：物体升高h时，绳子自由端移动的距离s=2h．
总功：W_总=Fs=30N×2h．
额外功：W_额=G_轮h=18N×h．
有用功：W_有=W_总-W_额=30N×2h-18N×h=42N×h．
机械效率：η=

W有

W总

=

42N×h

30N×2h

=70%．
考虑绳重和摩擦时，额外功增大，总功不变，有用功减小，有用功在总功中的比值减小，机械效率降低，机械效率一定小于70%．
故选C．

点评：用动滑轮或滑轮组提升物体时，不考虑绳重和摩擦时，总功可以用绳子自由端的拉力和移动的距离来计算，也可以从动滑轮和物体升高的距离来计算．在考虑绳重和摩擦时，总功只能从绳子自由端的拉力和移动的距离来计算．