Question

17．用如图所示滑轮组，在10s内将重为5N的物块匀速提升1m．已知每个滑轮重1N，不计绳重与摩擦．则下列说法正确的是（　　）

• A． 拉力F所做的功5J
• B． 拉力F的功率为0.6W
• C． 拉力F所做的额外功2J
• D． 滑轮组的机械效率为80%

Answer 1

分析 （1）由图可知连接动滑轮绳子的股数，不计绳重和摩擦，根据F=$\frac{1}{2}$（G+G_轮）求出绳子自由端的拉力；根据s=nh求出绳子自由端移动的距离，利用W=Fs求拉力做的总功；
（2）知道做功时间，利用P=$\frac{W}{t}$求拉力F的做功功率；
（3）根据W_额=G_动h求出滑轮组做的额外功；
（4）根据W=Gh求出拉力做的有用功，再利用效率公式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，使用滑轮组承担物重的绳子股数n=2，
A、不计绳重和摩擦，绳子自由端的拉力：
F=$\frac{1}{2}$（G+G_轮）=$\frac{1}{2}$（5N+1N）=3N，
拉力端移动的距离：s=2h=2×1m=2m，
拉力F所做的功：W_总=Fs=3N×2m=6J，故A错；
B、拉力F做功的功率：
P=$\frac{{W}_{总}}{t}$=$\frac{6J}{10s}$=0.6W，故B正确；
C、不计绳重和摩擦，拉力F所做的额外功：
W_额=G_轮h=1N×1m=1J，故C错；
D、有用功：W_有用=Gh=5N×1m=5J，
滑轮组的机械效率：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$=$\frac{5J}{6J}$×100%≈83.3%，故D错误．
故选：B．

点评 本题中主要考查了拉力的计算、功的计算、功率的计算以及机械效率的计算，涉及到的知识点较多，解答本题的关键点有二：一是n的确定，二是不计绳重和摩擦时，F=$\frac{1}{n}$（G+G_轮）．