Question

15．如图所示，工人用150N的力F将重为200N的物体在10s内匀速提升2m，不计绳重及摩擦，则此过程中（　　）

• A． 拉力做功的功率为30W
• B． 工人做的总功为300J
• C． 滑轮组的机械效率为75%
• D． 工人做的有用功的功率为40W

Answer 1

分析 （1）绳子自由端被拉下2h；根据W=Fs可求得总功，再利用P=$\frac{W}{t}$可求得拉力F的功率；
（2）根据W=Gh可求得有用功；根据η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$可求得滑轮组的机械效率．
（3）根据P′=$\frac{{W}_{有用}}{t}$求得工人做的有用功的功率．

解答 解：（1）由图可知，滑轮组由2段绳子承担，则绳子自由端被拉下s=2h=2×2m=4m，
W_总=Fs=150N×4m=600J，拉力F的功率P=$\frac{{W}_{总}}{t}$=$\frac{600J}{10s}$=60W；故A、B错误；
（2）做的有用功W_有用=Gh=200N×2m=400J，
滑轮组的机械效率η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{400J}{600J}$×100%≈67%，故C错．
（3）有用功的功率P′=$\frac{{W}_{有用}}{t}$=$\frac{400J}{10s}$=40W．故D正确．
故选D．

点评 本题考查了学生对功率的公式、机械效率公式、滑轮组s=nh、有用功、总功的理解和运用，因条件已给出，难度不大．