Question

11．如图所示的滑轮组，每个滑轮重20N，拉动绳子自由端，用这个滑轮组把质量为38kg的重物匀速提升3m，不计绳重和摩擦，g取10N/kg．下列正确的是（　　）

• A． 作用在绳自由端的拉力大小为400N
• B． 该过程做的有用功为1200J
• C． 该过程的机械效率为95%
• D． 所挂物体超重，该滑轮组机械效率越小

Answer 1

分析 根据图象可知，n=2，并且s=2h；
（1）先根据G=mg求出物体的重力，然后根据F=$\frac{1}{2}$（G+G_动）求出拉力的大小；
（2）根据W_有=Gh即可求出有用功；
（3）求出总功，利用η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$求出滑轮组的机械效率；
（4）在动滑轮重一定时，物重越大，滑轮组的机械效率越高．

解答 解：
根据图示可知，n=2，拉力端移动的距离：s=2h=2×3m=6m；
A、物体受到的重力为G=mg=38kg×10N/kg=380N；
不计绳重和摩擦，作用在绳子自由端的拉力：F=$\frac{1}{2}$（G+G_动）=$\frac{1}{2}$×（380N+20N）=200N，故A错误；
B、在2s内做的有用功：W_有用=Gh=380N×3m=1140J，故B错误；
C、W_总=Fs=200N×6m=1200J，
滑轮组的机械效率：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$=$\frac{1140J}{1200J}$×100%=95%；故C正确；
D、不计绳重和摩擦，动滑轮重力一定，滑轮组提起的物重越大，有用功越多，但额外功不变，所以机械效率越高，故D错误．
故选C．

点评 此题考查了使用滑轮组有用功、总功、机械效率的计算及影响机械效率的因素，属于力学综合题，虽然知识点多，但都属于基础，难度不大！