Question

7．如图所示，把重G=12N的物体在5s内沿粗糙水平面向左匀速拉动2m，已知物体与地面的摩擦力为9N，所用的拉力F=5N，则关于该滑轮组的说法中正确的是（　　）

• A． 动滑轮重3N
• B． 拉力的功率是2W
• C． 该滑轮组的机械效率为60%
• D． 拉动物体的速度越快机械效率越高

Answer 1

分析 （1）如图滑轮组水平使用时，由于额外功的产生原因不只是由动滑轮的重力产生的，所以无法求出动滑轮的重力；
（2）根据滑轮组的绳子股数求出拉力移动的距离，利用W=Fs求出功，利用P=$\frac{W}{t}$求出拉力的功率；
（3）克服摩擦力所做的功为有用功，求出有用功，利用η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$即可求出滑轮组的机械效率；
（4）根据滑轮组的机械效率η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$=$\frac{fs}{Fs′}$=$\frac{fs}{Fns}$=$\frac{f}{nF}$可知分析影响因素即可判断．

解答 解：A、滑轮组水平使用时，由于额外功的产生原因不只是由动滑轮的重力产生的，所以无法求出动滑轮的重力；故A错误；
B、如图滑轮组绳子的股数n=3，假设物体前进的距离是s，则绳子自由端移动的距离为s′=3s=3×2m=6m，则总功是：W_总=Fs′=5N×6m=30J；故B错误；
C、所以W_有用=fs=9N×2m=18J，则效率η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$=$\frac{18J}{30J}$=60%；故C正确；
D、如图滑轮组绳子的股数n=3，则滑轮组的机械效率η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$=$\frac{fs}{Fs′}$=$\frac{fs}{Fns}$=$\frac{f}{nF}$，所以机械效率与拉动物体的速度无关；故D错误．
故选C．

点评 本题考查滑轮组的应用，关键是公式及其变形的灵活运用，难点是对动滑轮上绳子段数的判断，此题还要搞清的是滑轮组需要克服的是物体与地面间的摩擦力．