Question

4．工人利用如图所示的滑轮组将一个重为300N的物体沿竖直方向在10s内匀速提升2m，所用的拉力为150N．以下关于滑轮组的有关说法正确的是（不计绳重和摩擦）（　　）

• A． 10s内拉力F的功率为30W
• B． 动滑轮重150N，10s内滑轮组的机械效率约为66.7%
• C． 在匀速提升重物的过程中，滑轮组的机械能不变
• D． 若再用该滑轮组竖直匀速提升750N的重物，机械效率不变

Answer 1

分析 （1）明确绳子的段数，得出绳子距离和高度的关系，再根据功的计算公式W=Fs可求出拉力做的功，即总功；再根据W=Gh求出有用功；然后根据机械效率的计算公式可求出滑轮组的效率．
（2）动能与质量和速度有关；重力势能与质量和高度有关；
（3）根据题目中的条件，明确额外功、有用功的情况，可分析机械效率的变化．

解答 解：A、重物由3段绳子承担，故绳子移动的距离为：s=3h=3×2m=6m；
拉力做功为：W_总=Fs=150N×6m=900J；
功率为：P=$\frac{W}{t}$=$\frac{900J}{10s}$=90W；故A错误；
B、不计绳重和摩擦，则有：F=$\frac{1}{3}$（G_物+G_轮），即150N=$\frac{1}{3}$（300N+G_轮），故G_轮=150N；
有用功为：W_有=Gh=300N×2m=600J；
机械效率为：η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$=$\frac{600J}{900J}$=66.7%；故B正确；
C、在匀速提升重物的过程中，由于动能不变，重力势能变大，故滑轮组的机械能变大；故C错误；
D、若再用该滑轮组竖直匀速提升750N的重物，有用功变大，但额外功不变，故机械效率变大；故D错误；
故选B

点评 熟练运用计算功、功率、机械效率的公式，明确影响机械能的因素，会分析机械效率的变化情况；是解答此题的关键．