Question

2．如圖所示，用滑輪組提升重物時，將重500N的物體子啊10s內(nèi)勻速上升了2m，已知動滑輪重為100N（不計繩重和摩擦），則提升重物的過程中（　　）

• A． 繩子自由端拉力F為250N
• B． 繩子自由端的速度為0.2m/s
• C． 提升的重物變?yōu)?00N時，滑輪組的機械效率將變小
• D． 滑輪組的機械效率為55.6%

Answer 1

分析 由圖可知滑輪組繩子的有效股數(shù)n=2，s=2h，
（1）根據(jù)F=$\frac{1}{n}$（G_物+G_動）的變形式求出動滑輪的重；
（2）根據(jù)v=$\frac{s}{t}$計算繩子自由端的速度；
（3）提升的物重減小，有用功減小，不計摩擦和繩重，額外功不變，根據(jù)機械效率定義確定機械效率的變化．
（4）根據(jù)W=Gh求出人做的有用功；根據(jù)W=Fs求出總功，根據(jù)效率公式求出滑輪組的機械效率；

解答 解：A、繩子自由端拉力為F=$\frac{1}{2}$（G_物+G_動）=$\frac{1}{2}$（500N+100N）=300N．故A錯誤；
B、s=2h=2×2m=4m，繩子自由端的速度v=$\frac{s}{t}$=$\frac{4m}{10s}$=0.4m/s，故B錯誤；
C、提升重物減小時，有用功減小，而摩擦不計、動滑輪重不變，額外功不變，因為η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{有}+{W}_{額}}$，滑輪組的機械效率將減小．故C正確．
D、滑輪組的機械效率η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{Gh}{Fs}$×100%=$\frac{500N×2m}{300N×4m}$×100%≈83%．故D錯誤．
故選C．

點評 本題考查了學(xué)生對有用功、總功、機械效率公式、速度公式、滑輪組s=nh的理解和運用，本題關(guān)鍵：一是利用好不計繩重和摩擦?xí)r拉力F=$\frac{1}{2}$（G_輪+G_物），二是知道改變機械效率的方法（增大提升重物的重、減少摩擦、機械重）．