Question

5．工人師傅使用如圖所示滑輪組10s內將400N的重物勻速提升到3m高處，所用拉力大小為200N，下列分析、計算正確的是（　�。�

• A． 拉力所做的功為1200J
• B． 拉力所做的功率為300W
• C． 繩子自由端移動的速度為0.3m/s
• D． 若用該滑輪組提升更重的貨物，機械效率將增加

Answer 1

分析 （1）從題可知，繩子股數(shù)n=2，可利用s=3h求出拉力移動的距離，知道拉力大小，可利用公式W_總=Fs計算拉力做的總功；
（2）利用P=$\frac{{W}_{總}}{t}$求出拉力做功的功率；
（3）根據(jù)v=$\frac{s}{t}$求出繩子自由端移動速度；
（4）增大機械效率的方法有二：一是增大有用功，即拉更重的重物；二是減小額外功，如減小摩擦、減輕動滑輪重．

解答 解：（1）拉力移動的距離s=3h=3×3m=9m，
拉力做的總功W_總=Fs=200N×9m=1800J，故A錯誤；
（2）拉力所做的功率：P=$\frac{{W}_{總}}{t}$=$\frac{1800J}{10s}$=180W，故B錯誤；
（3）繩子自由端移動速度v=$\frac{s}{t}$=$\frac{9m}{10s}$=0.9m/s，故C錯誤；
（4）此題滑輪沒有發(fā)生變化，所以在此過程中所做的額外功不變，由于物體的重力增加，
所以有用功增大，由公式η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{有用}+{W}_{額}}$可知，若用該動滑輪提升更重的貨物，有用功在總功中所占的比值將增大，所以機械效率變大，故D正確．
故選D．

點評 本題考查了學生對有用功、功率公式、速度公式、滑輪組s=nh的理解和運用．滑輪組的題目要先確定滑輪的性質，判斷滑輪繩子段數(shù)，然后確定G、F、s、h之間的關系進行計算．