Question

如圖所示，工人用動(dòng)滑輪提升重180N的物體，動(dòng)滑輪重20N，繩重、輪和軸的摩擦不計(jì)，在拉力F的作用下，物體正以0.1m/s的速度勻速豎直上升，下列說(shuō)法正確的是

1. A.
   拉力F的大小為120N
2. B.
   工人手中繩子移動(dòng)的速度為0.1m/s
3. C.
   拉力F做功的功率為30W
4. D.
   動(dòng)滑輪的機(jī)械效率為90%

Answer 1

D
分析：圖中使用的是動(dòng)滑輪，承擔(dān)物重的繩子股數(shù)n=2，則拉力F移動(dòng)的速度v₂=2v₁（v₁為物體勻速上升速度）
（1）繩重和摩擦不計(jì)，利用F=（G_物+G_輪）求拉力F的大小；
（2）求出拉力移動(dòng)的速度，利用P===Fv求拉力做功功率（總功功率）；
（3）知道物體重和物體的提升速度，利用P===Gv求對(duì)重物做功的功率（有用功率）；利用效率公式η=求動(dòng)滑輪的機(jī)械效率．然后對(duì)各個(gè)選項(xiàng)逐一分析即可．
解答：A、圖中使用的是動(dòng)滑輪，承擔(dān)物重的繩子股數(shù)n=2，
∵繩重和摩擦不計(jì)，
∴拉力F的大小：
F=（G_物+G_輪）=（180N+20N）=100N；
故本選項(xiàng)錯(cuò)誤．
B、∵物體勻速上升速度v₁=0.1m/s，
∴拉力移動(dòng)的速度：
v₂=2v₁=2×0.1m/s=0.2m/s，
故本選項(xiàng)錯(cuò)誤．
C、拉力F做功的功率：
P_總===Fv₂=100N×0.2m/s=20W；
故本選項(xiàng)錯(cuò)誤．
D、重物做有用功的功率：
P_有===Gv₁=180N×0.1m/s=18W，
動(dòng)滑輪的機(jī)械效率：
η===90%
故本選項(xiàng)正確．
故選D．
點(diǎn)評(píng)：此題考查滑輪組繩子拉力的計(jì)算、滑輪組的機(jī)械效率、功率的計(jì)算等，由動(dòng)滑輪的特點(diǎn)知道：繩子自由端移動(dòng)的速度與物體上升速度之間的關(guān)系是v₂=2v₁，這是本題的突破口；利用好P===Fv是本題的關(guān)鍵．