Question

14．在測“滑輪組機械效率”的活動中，瑞瑞同學在與動滑輪相切的細繩上作一標記A（如圖甲所示），然后用大小為F的拉力勻速豎直向上提升總重為G的鉤碼，當鉤碼上升的高度為H時，瑞瑞同學在與動滑輪相切的細繩上作另一標記B，并測得AB兩點間的距離為2H（如圖乙所示），則以下所求物理量正確的是（　�。�

• A． 拉力所做的功W=2FH
• B． 拉力所做的有用功W_有用=GH
• C． 該滑輪組的機械效率η＜1
• D． 該滑輪組的機械效率η=$\frac{G}{3F}$

Answer 1

分析 （1）由圖知，n=3，拉力端移動的距離s=3H，利用W=Fs求拉力做的總功；
（2）由題知物體升高的高度，再利用W=Gh求有用功；
（3）由于使用滑輪組要克服動滑輪和繩重、要克服摩擦而做額外功，滑輪組的機械效率小于1；
（4）知道有用功和總功，根據(jù)機械效率公式求出機械效率．

解答 解：（1）由圖知，n=3，拉力端移動的距離s=3H，
拉力做的總功：W_總=Fs=F×3H=3FH，故A錯；
（2）物體升高的高度為H，
有用功：W_有=GH，故B正確；
（3）因為使用滑輪組要克服動滑輪和繩子的重、要克服摩擦而做額外功，有用功小于總功，滑輪組的機械效率小于1，故C正確；
（4）該滑輪組的機械效率：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$=$\frac{\frac{2}{3}GH}{2FH}$=$\frac{G}{3F}$，故D正確．
故選BCD．

點評 本題考查了使用滑輪組有用功、總功、機械效率的計算，解答時注意：AB兩點間的距離（2H）不是鉤碼上升的高度為H時拉力端移動的距離．易錯點！