Question

14．如圖所示，不計繩重和摩擦，用一個動滑輪將重為8N的物體勻速提高1m，所用豎直向上的拉力為5N，則下列說法正確的是（　�。�

• A． 此滑輪的機械效率為52.5%
• B． 此動滑輪的質(zhì)量為2kg
• C． 做的有用功為8J
• D． 額外功為5J

Answer 1

分析 （1）知道物體的重力和上升的高度，根據(jù)W_有=Gh求出有用功；
（2）由圖可知動滑輪上繩子的段數(shù)，根據(jù)s=nh求出繩端移動的距離，利用W_總=Fs求出總功；根據(jù)η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%計算動滑輪的機械效率．
（3）不計摩擦和繩重時，動滑輪繩端的拉力F=$\frac{1}{2}$（G+G_動），據(jù)此求出動滑輪的重力；根據(jù)G_動=m_動g求出動滑輪的質(zhì)量；
（4）已經(jīng)求出了有用功和總功，根據(jù)W_總=W_有+W_額求出額外功．

解答 解：
C、做的有用功：W_有用=Gh=8N×1m=8J，故C正確；
A、由圖可知n=2，繩端移動的距離s=2h=2×1m=2m，
總功：W_總=Fs=5N×2m=10J，
此滑輪的機械效率為：η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{8J}{10J}$×100%=80%，故A錯誤；
B、不計繩重和摩擦，則繩端的拉力F=$\frac{1}{2}$（G+G_動），
所以，動滑輪的重力：G_動=2F-G=2×5N-8N=2N；
根據(jù)G_動=m_動g可得，此動滑輪的質(zhì)量為：m_動=$\frac{{G}_{動}}{g}$=$\frac{2N}{10N/kg}$=0.2kg，故B錯誤；
D、因為W_總=W_有+W_額，
所以，額外功：W_額=W_總-W_有=10J-8J=2J，故D錯誤．
故選C．

點評 本題考查了有用功、總功、額外功、機械效率、繩端拉力的計算，關(guān)鍵要知道：不計摩擦和繩重時，動滑輪繩端的拉力F=$\frac{1}{2}$（G+G_動）．