Question

11．工人師傅使用一個動滑輪將400N的重物勻速提升3m，如圖所示，假如所用的拉力方向豎直向上，大小為250N，則（　�。�

• A． 拉力所做的功為750J
• B． 機械的效率為83.3%
• C． 若采用輕質(zhì)滑輪完成原任務，機械效率將保持不變
• D． 若用該動滑輪提升更重的貨物，機械效率將變大

Answer 1

分析 （1）知道物體上升的高度，可利用公式W_有用=Gh計算有用功；從題可知，使用的是一個動滑輪，則n=2，可利用s=2h求出拉力移動的距離，知道拉力大小，可利用公式W_總=Fs計算拉力做的總功；最后利用機械效率的公式求動滑輪的機械效率；
（2）增大機械效率的方法有二：一是增大有用功，即拉更重的重物；二是減小額外功，如減小摩擦、減輕動滑輪重．

解答 解：A、該滑輪為動滑輪，則拉力端移動的距離為：s=2h=2×3m=6m，
拉力做的總功為：W_總=Fs=250N×6m=1500J，故A錯誤；
B、有用功W_有用=Gh=400N×3m=1200J，
滑輪組的機械效率為：η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{1200J}{1500J}$×100%=80%，故B錯；
C、采用輕質(zhì)滑輪完成原任務，額外功減小，由η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{有用}+{W}_{額}}$可知，機械效率變大，故C錯．
D、同一個動滑輪，所做的額外功幾乎不變，由于物體的重力增加、有用功增大，
由公式η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{有用}+{W}_{額}}$可知，若用該動滑輪提升更重的貨物，有用功在總功中所占的比例將增大，所以機械效率變大，故D正確．
故選D．

點評 本題考查了學生對有用功、總功、功率公式、機械效率公式、滑輪組s=nh的理解和運用，理解并求出有用功和總功是本題的關鍵．滑輪組的題目要先確定滑輪的性質(zhì)，判斷滑輪繩子段數(shù)，然后確定G、F、s、h之間的關系進行計算．