Question

14．如图所示，动滑轮下面挂着重为5.4N的物体，现用2.4N的拉力，把物体匀速提升10cm，不计一切摩擦和绳重，下列说法正确的是（　　）

• A． 动滑轮的重力为3N
• B． 拉力所做功为0.24J
• C． 滑轮组机械效率为50%
• D． 若使用该滑轮组把物体从水中匀速提升到水面以上，则其机械效率将增大

Answer 1

分析 （1）由图可知，n=3，不计绳重和摩擦，拉力F=$\frac{1}{3}$（G+G_动），据此求动滑轮的重力；
（2）由图可知，n=3，拉力端移动的路程等于物体上升高度的3倍，利用W=Fs求拉力的功；
（3）拉力端移动距离s=3h，利用η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{Gh}{F3h}$=$\frac{G}{3F}$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=3，不计绳重和摩擦，拉力F=$\frac{1}{3}$（G+G_动），
则动滑轮的重力：G_动=3F-G=3×2.4N-5.4N=1.8N，故A错；
（2）由图可知，n=3，
拉力端移动的距离：s_绳=3s_物=3×0.1m=0.3m，
拉力做的功：W=Fs_绳=2.4N×0.3m=0.72J，故B错；
（3）滑轮组的机械效率：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{Gh}{F3h}$=$\frac{G}{3F}$=$\frac{5.4N}{3×2.4N}$×100%=75%，故C错；
（4）使用该滑轮组把物体从水中匀速提升到水面以上时，物重不变，浮力减小，相当于增大了物重，提升高度相同时，有用功增加；动滑轮重力不变，额外功不变，根据机械效率公式可知，滑轮组的机械效率会增大，故D正确．
故选D．

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．