Question

3．工人用如圖所示的滑輪組將重為600N的物體在4s內(nèi)勻速提升了2m，若每個滑輪重60N，不計繩重和摩擦，則在此過程中，下列說法正確的是（　�。�

• A． 繩端的拉力F為330N
• B． 繩子自由端移動速度為0.5m/s
• C． 有用功為1320J
• D． 滑輪組的機械效率約為91%

Answer 1

分析 （1）由圖知，使用滑輪組承擔(dān)物重的繩子股數(shù)n=3，不計繩重和摩擦，拉力F=$\frac{1}{3}$（G+G_輪）；
（2）拉力移動距離s=3h，利用速度公式求拉力端移動的速度；
（3）利用W=Gh求拉力做的有用功；
（4）利用W=Fs求拉力做的總功，再利用η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$求滑輪組的機械效率．

解答 解：
A、由圖知，n=3，不計繩重和摩擦，拉力F=$\frac{1}{3}$（G+G_輪）=$\frac{1}{3}$（600N+60N）=220N，故A錯；
B、拉力移動距離：s=3h=3×2m=6m，拉力端移動的速度v=$\frac{s}{t}$=$\frac{6m}{4s}$=1.5m/s，故B錯；
C、拉力做的有用功W_有用=Gh=600N×2m=1200J，故C錯；
D、拉力做的總功W_總=Fs=220N×6m=1320J，
滑輪組的機械效率：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$=$\frac{1200J}{1320J}$×100%≈91%．故D正確．
故選D．

點評 本題考查了使用滑輪組時拉力、有用功、總功、速度、機械效率的計算，靈活的應(yīng)用公式和確定滑輪組繩子的有效股數(shù)是關(guān)鍵．