Question

【題目】如圖所示，動滑輪、桿和晾衣架總質量為1kg，掛上質量為4kg的衣服后，小邦同學用力F拉動繩子自由端，在5s時間內使衣服勻速上移0.5m。（g取10N/kg，不計繩重和摩擦）下列分析正確的是（ ）

A. 繩子自由端拉力F為25N B. 拉力所做的功W為50J

C. 拉力的功率P為5W D. 整個過程機械效率為80%

Answer 1

【答案】CD

【解析】由圖知道，滑輪組承擔物重的繩子有效股數是：n=4，根據題意知道，衣服、動滑輪、桿和晾衣架的總重力是：G總=m總g=（4kg+1kg）×10N/kg=50N，因為不計繩重和摩擦，所以繩子自由端的拉力是：F=G總/4 =50N/4=12.5N，故A錯誤；拉力端移動的距離是：s=4h=4×0.5m=2m，拉力所做的功是：W總=Fs=12.5N×2m=25J，故B錯誤；拉力做功的功率是：P=W總/t=25J/5s=5W，故C正確；此過程在的有用功是：W有用 =G衣 h=m衣 gh=4kg×10N/kg×0.5m=20J，整個過程中機械效率是：η=W有用/W總=20J/25J×100%=80%，即D正確，故選CD。