Question

19．用一個重為4N的動滑輪來提升物體，若在實際工作中豎直向上的拉力為5N，則動滑輪的機械效率η（　�。�

• A． 一定小于40%
• B． 一定小于60%
• C． 40%＜η＜60%
• D． 一定等于60%

Answer 1

分析 題中使用的是動滑輪，承擔貨物重的繩子股數(shù)n=2，設提升物體的高度為h，則繩子自由端移動的距離s=2h；
若不計摩擦和繩重，知道動滑輪重，利用W=Gh求提起動滑輪做的額外功；知道拉力大小，利用W_總=Fs求總功；而W_總=W_有+W_額，可以求出有用功，再利用機械效率的公式求滑輪組的機械效率；
在實際使用動滑輪時還要克服摩擦、對繩子做功，額外功比不計摩擦和繩重時還要大，因此機械效率還要小，據(jù)此分析判斷．

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=5N×2h，
額外功：W_額=G_動h=4N×h，
有用功：W_有=W_總-W_額=5N×2h-4N×h=6N×h，
機械效率：η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$=$\frac{6N×h}{5N×2h}$×100%=60%；
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60%；
故選B．

點評 本題考查了有用功、額外功、總功、機械效率的計算，知道不計摩擦和繩重，利用動滑輪做的額外功等于提升動滑輪做的功是本題的關鍵．