Question

5．工人师傅使用如图所示滑轮组10s内将400N的重物匀速提升到3m高处，所用拉力大小为200N，下列分析、计算正确的是（　　）

• A． 拉力所做的功为1200J
• B． 拉力所做的功率为300W
• C． 绳子自由端移动的速度为0.3m/s
• D． 若用该滑轮组提升更重的货物，机械效率将增加

Answer 1

分析 （1）从题可知，绳子股数n=2，可利用s=3h求出拉力移动的距离，知道拉力大小，可利用公式W_总=Fs计算拉力做的总功；
（2）利用P=$\frac{{W}_{总}}{t}$求出拉力做功的功率；
（3）根据v=$\frac{s}{t}$求出绳子自由端移动速度；
（4）增大机械效率的方法有二：一是增大有用功，即拉更重的重物；二是减小额外功，如减小摩擦、减轻动滑轮重．

解答 解：（1）拉力移动的距离s=3h=3×3m=9m，
拉力做的总功W_总=Fs=200N×9m=1800J，故A错误；
（2）拉力所做的功率：P=$\frac{{W}_{总}}{t}$=$\frac{1800J}{10s}$=180W，故B错误；
（3）绳子自由端移动速度v=$\frac{s}{t}$=$\frac{9m}{10s}$=0.9m/s，故C错误；
（4）此题滑轮没有发生变化，所以在此过程中所做的额外功不变，由于物体的重力增加，
所以有用功增大，由公式η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{有用}+{W}_{额}}$可知，若用该动滑轮提升更重的货物，有用功在总功中所占的比值将增大，所以机械效率变大，故D正确．
故选D．

点评 本题考查了学生对有用功、功率公式、速度公式、滑轮组s=nh的理解和运用．滑轮组的题目要先确定滑轮的性质，判断滑轮绳子段数，然后确定G、F、s、h之间的关系进行计算．