Question

15．如图所示的滑轮组，动滑轮重50N，用这个滑轮组把重为450N的物体在2s内匀速提升2m，不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（　　）

• A． 作用在绳自由端的拉力为125N
• B． 在2s内做的总功为900 J
• C． 若所挂物体越重，该滑轮组机械效率越小
• D． 此过程中该滑轮组的机械效率为90%

Answer 1

分析 （1）不计摩擦及绳重，根据F=$\frac{1}{3}$（G+G_动）求出拉力大小；
（2）根据W=Fs可求得在2s内做的总功；
（3）对滑轮组来说，有几段绳子在拉重物，绳端移动的距离S就是重物移动距离h的几倍．故机械效率 η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{Gh}{Fnh}$=$\frac{G}{nF}$（n为拉重物的绳子段数）．

解答 解：A、不计摩擦及绳重，拉力为：
F=$\frac{1}{3}$（G+G_动）=$\frac{1}{3}$×（450N+50N）≈167N；故A错误；
B、h=2m，s=3h=3×2m=6m，
在2s内做的总功W=Fs=167N×6m=1002J，故B错误；
C、增加重物的重力，在动滑轮、摩擦不变的情况下，即额外功不变的情况下，有用功增加了，所以机械效率就提高了，故C错误；
D、W_有用=Gh=450N×2m=900J；
W_总=Fs=167N×6m=1002J，
该滑轮组的机械效率η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{900J}{1002J}$×100%≈90%．故D正确．
故选D．

点评 本题中主要考查了功的计算、功率的计算、机械效率的计算，搞清各力与距离之间的对应关系，熟练运用相关公式是解决此题的关键．