Question

5．工人师傅使用一个动滑轮将300N的重物匀速提升3m高处，假如拉力的方向竖直向上，大小为250N，（如果不考虑绳重和摩擦）则下列说法错误的是（　　）

• A． 拉力所做的功为1500J
• B． 机械的效率为60%
• C． 若用该动滑轮提升更重的货物，机械效率将增大
• D． 若采用轻质滑轮完成原任务，机械效率将保持不变

Answer 1

分析 （1）知道物体上升的高度，可利用公式W_有用=Gh计算有用功；从题可知，使用的是一个动滑轮，则n=2，可利用s=2h求出拉力移动的距离，知道拉力大小，可利用公式W_总=Fs计算拉力做的总功；最后利用机械效率的公式求动滑轮的机械效率；
（2）增大机械效率的方法有二：一是增大有用功，即拉更重的重物；二是减小额外功，如减小摩擦、减轻动滑轮重．

解答 解：
A、拉力移动的距离为：s=2h=2×3m=6m，
拉力做的总功为：W_总=Fs=250N×6m=1500J，故A正确；
B、有用功W_有用=Gh=300N×3m=900J，
滑轮组的机械效率为：η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{900J}{1500J}$×100%=60%，故B正确．
C、此题滑轮没有发生变化，提升相同的高度，所以在此过程中所做的额外功不变，由于物体的重力增加，
所以有用功增大，由公式η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{有用}+{W}_{额外}}$可知，有用功在总功中所占的比值将增大，所以机械效率变大，故C正确．
D、采用轻质滑轮完成原任务，额外功减小，由η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{有用}+{W}_{额外}}$可知，机械效率变大，故D错误．
故选D．

点评 本题考查了学生对有用功、总功、功率公式、机械效率公式、滑轮组s=nh的理解和运用，理解并求出有用功和总功是本题的关键．滑轮组的题目要先确定滑轮的性质，判断滑轮绳子段数，然后确定G、F、S、h之间的关系进行计算．