Question

2．用一個定滑輪和一個動滑輪組成的滑輪組把重150N的物體在2s內(nèi)勻速提升1m，不計(jì)摩擦和繩重，滑輪組的機(jī)械效率為60%．則下列選項(xiàng)錯誤的是（　　）

• A． 拉力大小一定是125N
• B． 提升重物的功率一定是75W
• C． 總功一定是250J
• D． 動滑輪重一定是100N

Answer 1

分析 由題知，用一個定滑輪和一個動滑輪組成的滑輪組可能有兩種組裝方式如圖，左圖中n₁=3，右圖中n₂=2，分別對圖中兩種情況計(jì)算分析，最后判斷選擇結(jié)果．
（1）不計(jì)摩擦和繩重，根據(jù)η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{G}{nF}$，計(jì)算出拉力大��；
（2）根據(jù)W_有=Gh計(jì)算出有用功，由P=$\frac{W}{t}$計(jì)算出提升重物的功率；
（3）根據(jù)η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$計(jì)算出總功；
（4）由W_額=W_總-W_有=G_動h計(jì)算出動滑輪重．

解答 解：
圖示兩種滑輪組的組裝方式，
A、不計(jì)摩擦和繩重，根據(jù)η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{G}{nF}$，得F=$\frac{G}{nη}$，
左圖拉力F₁=$\frac{150N}{3×0.6}$≈83.3N；右圖拉力F′=$\frac{150N}{2×0.6}$=125N，故A錯誤；
B、W_有=Gh=150N×1m=150J，所以提升物體的功率：P=$\frac{{W}_{有}}{t}$=$\frac{150J}{2s}$=75W，故B正確；
C、根據(jù)η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$，得W_總=$\frac{{W}_{有}}{η}$=$\frac{150J}{0.6}$=250J，故C正確；
D、不計(jì)摩擦和繩重，W_額=W_總-W_有=G_動h，所以G_動=$\frac{{W}_{總}-{W}_{有}}{h}$=$\frac{250J-150J}{1m}$=100N．故D正確．
故選A．

點(diǎn)評 本題實(shí)質(zhì)上是一個綜合計(jì)算題，逐一將每一個量計(jì)算出來進(jìn)行判斷．本題的關(guān)鍵有二：一是兩種繞法n的確定，二是不計(jì)摩擦和繩重時，W_額=G_動h，F(xiàn)=$\frac{1}{n}$（G_物+G_動）．