Question

14．在测“滑轮组机械效率”的活动中，瑞瑞同学在与动滑轮相切的细绳上作一标记A（如图甲所示），然后用大小为F的拉力匀速竖直向上提升总重为G的钩码，当钩码上升的高度为H时，瑞瑞同学在与动滑轮相切的细绳上作另一标记B，并测得AB两点间的距离为2H（如图乙所示），则以下所求物理量正确的是（　　）

• A． 拉力所做的功W=2FH
• B． 拉力所做的有用功W_有用=GH
• C． 该滑轮组的机械效率η＜1
• D． 该滑轮组的机械效率η=$\frac{G}{3F}$

Answer 1

分析 （1）由图知，n=3，拉力端移动的距离s=3H，利用W=Fs求拉力做的总功；
（2）由题知物体升高的高度，再利用W=Gh求有用功；
（3）由于使用滑轮组要克服动滑轮和绳重、要克服摩擦而做额外功，滑轮组的机械效率小于1；
（4）知道有用功和总功，根据机械效率公式求出机械效率．

解答 解：（1）由图知，n=3，拉力端移动的距离s=3H，
拉力做的总功：W_总=Fs=F×3H=3FH，故A错；
（2）物体升高的高度为H，
有用功：W_有=GH，故B正确；
（3）因为使用滑轮组要克服动滑轮和绳子的重、要克服摩擦而做额外功，有用功小于总功，滑轮组的机械效率小于1，故C正确；
（4）该滑轮组的机械效率：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$=$\frac{\frac{2}{3}GH}{2FH}$=$\frac{G}{3F}$，故D正确．
故选BCD．

点评 本题考查了使用滑轮组有用功、总功、机械效率的计算，解答时注意：AB两点间的距离（2H）不是钩码上升的高度为H时拉力端移动的距离．易错点！