Question

如圖所示，工人利用滑輪組在10s內將重為110N的重物沿豎直方向勻速向上提升了5m．若動滑輪重10N，忽略繩重、繩與滑輪之間的摩擦，不計空氣阻力，則下列說法正確的是

1. A.
   提升過程中，繩的拉力F做了550J的功
2. B.
   提升過程中，繩的拉力F做功的功率是55W
3. C.
   該滑輪組的機械效率是92%
4. D.
   若用該滑輪組提升80N的重物，則其機械效率變為75%

Answer 1

C
分析：由圖知，承擔物重的繩子股數n=3，S=3h，
A、不計繩重和摩擦，知道動滑輪重和物重、n=3，利用F=（G_物+G_輪）求拉力，求出拉力移動的距離，利用公式W_總=FS計算總功；
B、知道做功時間，利用功率公式求繩的拉力F做功的功率；
C、從題可知，提起重物做的功是有用功，可利用公式W_有用=Gh計算有用功，利用公式η=計算機械效率；
D、不計繩重和摩擦，知道動滑輪重和另一物重、n=3，利用F=（G_物+G_輪）求此時拉力，再利用公式η=計算此時的機械效率．
解答：從圖可知，n=3h
S=3h=3×5m=15m，
A、∵不計繩重和摩擦，
∴F=（G_物+G_輪）=（110N+10N）=40N，
拉力做的總功為：
W_總=FS=40N×15m=600J，故A錯；
B、繩的拉力F做功的功率：
P===60W，故B錯；
C、對重物體的有用功為：
W_有用=Gh=110N×5m=550J，
該滑輪組的機械效率為：
η==≈92%，故C正確；
D、∵不計繩重和摩擦，
∴F′=（G_物′+G_輪）
=（80N+10N）
=30N，
η′=====≈89%，故D錯．
故選C．
點評：本題雖然是選擇題，其實是一綜合計算題，考查了使用滑輪組有用功、總功、功率、機械效率的計算，用好不計繩重和摩擦時拉力F=（G_物+G_輪）是本題的關鍵．