Question

如圖所示，用一個重為18N的動滑輪來提升物體，在實際工作中勻速豎直向上的拉力為30N，則動滑輪的機械效率（　�。�

A．一定等于30%

B．一定等于70%

C．一定小于70%

D．可能大于70%

Answer 1

分析：用動滑輪提升物體時，繩子自由端的力做的功的總功，克服動滑輪的重、繩子重、摩擦做的功是額外功．
在不考慮繩重和摩擦時，計算動滑輪的機械效率．要考慮繩重和摩擦時，總功不變，額外功增大，有用功減小，有用功在總功中的比例減小，機械效率降低．

解答：解：物體升高h時，繩子自由端移動的距離s=2h．
總功：W_總=Fs=30N×2h．
額外功：W_額=G_輪h=18N×h．
有用功：W_有=W_總-W_額=30N×2h-18N×h=42N×h．
機械效率：η=

W有

W總

=

42N×h

30N×2h

=70%．
考慮繩重和摩擦時，額外功增大，總功不變，有用功減小，有用功在總功中的比值減小，機械效率降低，機械效率一定小于70%．
故選C．

點評：用動滑輪或滑輪組提升物體時，不考慮繩重和摩擦時，總功可以用繩子自由端的拉力和移動的距離來計算，也可以從動滑輪和物體升高的距離來計算．在考慮繩重和摩擦時，總功只能從繩子自由端的拉力和移動的距離來計算．