Question

小明利用如圖的裝置探究滑輪組的特點，他將重為5N的物體勻速提高了1m，每個滑輪重均為lN，不計繩重及摩擦，則有關繩端拉力F，繩端移動距離s，懸掛定滑輪處拉力F_a及提起重物時滑輪組的效率η的說法正確的是（　�。�

A．S=3 m，F(xiàn)=2 N，F(xiàn)_a=7 N  η=83.3%

B．S=m，F(xiàn)=2 N，F(xiàn)_a=5 N  η=71.4%

C．S=2m，F(xiàn)=3N，F(xiàn)_a=10N  η=83.3%

D．S=2m，F(xiàn)=3N，F(xiàn)_a=7N  η=83.3%

Answer 1

分析：①由圖知，承擔物重的繩子有2段；使用滑輪組時，不計繩重和摩擦，提起物體所用的拉力是物重和動滑輪重的二分之一；繩子自由端拉下的長度是物體上升高度的2倍；
②已知物重、動滑輪重，不計繩重和摩擦，利用機械效率變形公式得到滑輪組的機械效率．
③物體在豎直方向處于靜止狀態(tài)，所受合力為零．

解答：解：
①繩子拉下的長度為s=2h=2×1m=2m；
②作用在繩子自由端的拉力為F=

1

2

（G+G_動）=

1

2

×（5N+1N）=3N；
③懸掛定滑輪處拉力F_a=1N+1N+5N=7N；
④滑輪組的機械效率為η=

W有用

W總

×100%=

W有用

W有用+W額

×100%=

Gh

Gh+G動h

×100%=

G

G+G動

×100%=

5N

5N+1N

×100%≈83.3%．
故選D．

點評：此題考查的是滑輪組的特點和機械效率、力的平衡的應用，正確判定承擔物重的繩子段數(shù)，正確選擇滑輪重、熟悉機械效率的變形公式，是解決此題的關鍵．