Question

12．用如图所示的滑轮组，将重为10N的物体以0.1m/s的速度匀速提升，拉力F=6N，不计绳重及摩擦，下列说法正确的是（　　）

• A． 动滑轮重力为8N
• B． 拉力的功率为1.8W
• C． 滑轮组的机械效率为83.3%
• D． 物重不变，增加动滑轮重力，可以提高机械效率

Answer 1

分析 （1）由图可知，n=2，不计绳重和摩擦，拉力F=$\frac{1}{2}$（G+G_动），据此求动滑轮的重力；
（2）由图可知，n=2，拉力端移动的速度等于物体上升速度的2倍，利用P=Fv求拉力的功率；
（3）拉力端移动距离s=2h，利用η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{Gh}{F2h}$=$\frac{G}{2F}$求滑轮组的机械效率；
（4）增大滑轮组机械效率的方法：一是增大提升的物重，二是减小摩擦、减轻动滑轮重．

解答 解：
（1）由图可知，n=2，不计绳重和摩擦，拉力F=$\frac{1}{2}$（G+G_动），
则动滑轮的重力：G_动=2F-G=2×6N-10N=2N，故A错；
（2）由图可知，n=2，拉力端移动的速度：
v_绳=2v_物=2×0.1m/s=0.2m/s，
拉力的功率：P=Fv_绳=6N×0.2m/s=1.2W，故B错；
（3）滑轮组的机械效率：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{Gh}{F2h}$=$\frac{G}{2F}$=$\frac{10N}{2×6N}$×100%≈83.3%，故C正确；
（4）物重不变，提升高度相同时，有用功不变；增加动滑轮重力，额外功变大，总功变大，根据机械效率公式可知，滑轮组的机械效率会减小，故D错．
故选C．

点评 本题考查了功率、机械效率、动滑轮重力的计算以及影响滑轮组机械效率的因素，关键是公式及其变形的灵活运用，如P=Fv、η=$\frac{G}{2F}$、F=$\frac{1}{n}$（G+G_动）、v_绳=nv_物．