Question

一工人利用如圖所示的裝置，在10s內將重為180N的重物沿豎直方向勻速向上提升了2m．若動滑輪重20N，忽略繩重及繩與滑輪之間的摩擦，不計空氣阻力，則下列說法正確的是

1. A.
   提升過程中，繩的拉力做了360J的功
2. B.
   提升過程中，繩的拉力做了40 J的額外功
3. C.
   提升過程中，繩的拉力做功的功率是40W
4. D.
   由于忽略繩重及摩擦，該裝置的機械效率是100%

Answer 1

BC
分析：由圖知，承擔物重的繩子股數n=2，s=2h，
（1）不計繩重和摩擦，知道動滑輪重和物重、n=2，利用F=（G+G_動）求拉力，求出拉力移動的距離，利用公式W_總=Fs計算總功；
（2）從題可知，提起重物做的功是有用功，可利用公式W_有用=Gh計算有用功，求出額外功；
（3）知道做功時間，利用功率公式求繩的拉力F做功的功率；
（4）利用公式η=計算機械效率．
解答：（1）拉力移動距離s=2h=2×2m=4m，
拉力F=（G+G_動）=×（180N+20N）=100N，
拉力做的總功W_總=Fs=100N×4m=400J，故A錯誤；
（2）有用功W_有用=Gh=180N×2m=360J，
額外功W_額=W_總-W_有用=400J-360J=40J，故B正確；
（3）拉力的功率P===40W，故C正確；
（4）該裝置的機械效率η=×100%=×100%=90%，故D錯誤．
故選BC．
點評：本題雖然是選擇題，其實是一綜合計算題，考查了使用滑輪組有用功、總功、功率、機械效率的計算，用好不計繩重和摩擦時拉力F=（G+G_輪）是本題的關鍵．