Question

16．如图，用滑轮组提升重物时，将重60N的物体在10s内匀速提升了3m，已知动滑轮重为10N（不计绳重和摩擦），则提升重物的过程中正确的是（　　）

• A． 滑轮组的机械效率为60%
• B． 绳子自由端拉力F的大小为30N
• C． 提升物体的过程中所做额外功为60J
• D． 绳子自由端拉力F的功率为21W

Answer 1

分析 由图可知，滑轮组绳子的有效股数，根据s=nh求出绳端移动的距离，不计绳重和摩擦，根据F=$\frac{1}{n}$（G+G_动）求出绳子自由端拉力F的大小，根据W=Fs求出拉力做的总功，利用P=$\frac{W}{t}$求出绳子自由端拉力F的功率，根据W=Gh求出有用功，总功减去有用功即为提升物体的过程中所做额外功，利用η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$×100%求出滑轮组的机械效率

解答 解：
由图可知，n=2，则绳端移动的距离：s=nh=2×3m=6m；
B、不计绳重和摩擦，绳子自由端拉力：
F=$\frac{1}{2}$（G+G_动）=$\frac{1}{2}$（60N+10N）=35N，故B错误；
D、拉力做的总功：W=Fs=35N×6m=210J，
绳子自由端拉力F的功率：P=$\frac{{W}_{总}}{t}$=$\frac{210J}{10s}$=21W，故D正确；
C、有用功：W_有=Gh=60N×3m=180J，
提升物体的过程中所做额外功：
W_额=W_总-W_有=210J-180J=30J，故C错误；
A、滑轮组的机械效率：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{180J}{210J}$×100%≈85.7%，故A错误．
故选D．

点评 本题考查了功、功率、速度、机械效率的计算，根据题图确定n的大小（直接从动滑轮上引出的绳子股数）是本题的突破口，利用好不计绳重和摩擦时拉力和物重的关系是本题的关键．