Question

14．如图所示，不计绳重和摩擦，用一个动滑轮将重为8N的物体匀速提高1m，所用竖直向上的拉力为5N，则下列说法正确的是（　　）

• A． 此滑轮的机械效率为52.5%
• B． 此动滑轮的质量为2kg
• C． 做的有用功为8J
• D． 额外功为5J

Answer 1

分析 （1）知道物体的重力和上升的高度，根据W_有=Gh求出有用功；
（2）由图可知动滑轮上绳子的段数，根据s=nh求出绳端移动的距离，利用W_总=Fs求出总功；根据η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%计算动滑轮的机械效率．
（3）不计摩擦和绳重时，动滑轮绳端的拉力F=$\frac{1}{2}$（G+G_动），据此求出动滑轮的重力；根据G_动=m_动g求出动滑轮的质量；
（4）已经求出了有用功和总功，根据W_总=W_有+W_额求出额外功．

解答 解：
C、做的有用功：W_有用=Gh=8N×1m=8J，故C正确；
A、由图可知n=2，绳端移动的距离s=2h=2×1m=2m，
总功：W_总=Fs=5N×2m=10J，
此滑轮的机械效率为：η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{8J}{10J}$×100%=80%，故A错误；
B、不计绳重和摩擦，则绳端的拉力F=$\frac{1}{2}$（G+G_动），
所以，动滑轮的重力：G_动=2F-G=2×5N-8N=2N；
根据G_动=m_动g可得，此动滑轮的质量为：m_动=$\frac{{G}_{动}}{g}$=$\frac{2N}{10N/kg}$=0.2kg，故B错误；
D、因为W_总=W_有+W_额，
所以，额外功：W_额=W_总-W_有=10J-8J=2J，故D错误．
故选C．

点评 本题考查了有用功、总功、额外功、机械效率、绳端拉力的计算，关键要知道：不计摩擦和绳重时，动滑轮绳端的拉力F=$\frac{1}{2}$（G+G_动）．