Question

20．用如圖所示的滑輪組（不計(jì)繩重和繩子與滑輪的摩擦力），滑動(dòng)輪的重力為15N把60N的重物1s內(nèi)勻速提高1m時(shí)，下列說(shuō)法正確的是（　�。�

• A． 機(jī)械效率為75%
• B． 繩子自由端向下移動(dòng)速度為1m/s
• C． 拉力做功的功率為37.5W
• D． 繩子的拉力為37.5N

Answer 1

分析 由圖可知，動(dòng)滑輪繩子的有效股數(shù)，根據(jù)s=nh求出繩端移動(dòng)的距離，根據(jù)v=$\frac{s}{t}$求出繩子自由端向下移動(dòng)速度，不計(jì)繩重和繩子與滑輪的摩擦力，根據(jù)F=$\frac{1}{n}$（G+G_動(dòng)）求出拉力的大小，根據(jù)W=Fs求出拉力做的功，根據(jù)P=$\frac{W}{t}$求出拉力做功的功率，根據(jù)W=Gh求出有用功，利用η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}(cāng)}$×100%求出滑輪組的機(jī)械效率．

解答 解：由圖可知，n=2，則繩端移動(dòng)的距離：
s=nh=2×1m=2m，
繩子自由端向下移動(dòng)速度：
v=$\frac{s}{t}$=$\frac{2m}{1s}$=2m/s，故B錯(cuò)誤；
不計(jì)繩重和繩子與滑輪的摩擦力，繩子的拉力：
F=$\frac{1}{n}$（G+G_動(dòng)）=$\frac{1}{2}$（60N+15N）=37.5N，故D正確；
拉力做的功：
W_總=Fs=37.5N×2m=75J，
拉力做功的功率：
P=$\frac{{W}_{總}(cāng)}{t}$=$\frac{75J}{1s}$=75W，故C錯(cuò)誤；
有用功：
W_有=Gh=60N×1m=60J，
滑輪組的機(jī)械效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}(cāng)}$×100%=$\frac{60J}{75J}$×100%=80%，故A錯(cuò)誤．
故選D．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了速度公式、有用功、總功、滑輪組繩子拉力和滑輪組機(jī)械效率的計(jì)算，明確的滑輪組繩子的有效股數(shù)和s=nh是關(guān)鍵．