Question

4．如图所示，用滑轮组提升重物时，重600N的物体在20s内匀速上升了4m，巳知动滑轮重为50N，则提升重物的过程中（不计绳重和摩擦）（　　）

• A． 滑轮组对重物做的功为2400J
• B． 绳子自由端拉力F的功率为260W
• C． 滑轮组的机械效率为55.6%
• D． 提升的重物变为400N时，滑轮组的机械效率将变小

Answer 1

分析 （1）利用W=Gh求滑轮组对重物做的功；
（2）由图知，使用的滑轮组承担物重的绳子股数n=2，不计摩擦和绳重，拉力F=$\frac{1}{2}$（G_物+G_动），拉力端移动距离s=2h，利用W=Fs求拉力做的总功，再利用P=$\frac{W}{t}$求拉力做功功率；
（3）利用η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$×100%求滑轮组的机械效率；
（4）提高滑轮组机械效率的方法：一是增大提升的物重，二是通过减小摩擦、减小动滑轮重来减小额外功．

解答 解：
A、滑轮组对重物做的功：W_有用=Gh=600N×4m=2400J，故A正确；
B、由图知n=2，不计摩擦和绳重，拉力F=$\frac{1}{2}$（G_物+G_动）=$\frac{1}{2}$（600N+50N）=325N，
拉力端移动距离s=2h=2×4m=8m，
拉力做的总功：
W_总=Fs=325N×8m=2600J，
拉力做功功率：
P=$\frac{{W}_{总}}{t}$=$\frac{2600J}{20s}$=130W，故B错；
C、滑轮组的机械效率：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{2400J}{2600J}$×100%≈92.3%，故C错；
D、提升的重物变为400N时，提升的重物重力减小，额外功几乎不变，有用功与总功比值变小，滑轮组的机械效率将变小，故D正确．
故选AD．

点评 本题考查了使用滑轮组功的计算、功率的计算、机械效率的计算，搞清各力与距离之间的对应关系，熟练运用相关公式是解决此题的关键．