Question

20．如圖所示，利用一個輕質滑輪拉著物體A水平向右勻速移動3m，所用時間為3s，物體A與地面間的摩擦力為60N，已知拉力F為40N，物體A重為200N，則在這個過程中（　�。�

• A． 拉力F做了120J的功
• B． 重力做了600J的功
• C． 機械效率為75%
• D． 拉力F的功率為80W

Answer 1

分析 （1）知道物體在水平地面上移動距離，根據滑輪組的結構，求出繩子末端（拉力F）移動的距離，利用W=Fs可求拉力做的功；
（2）做功的兩個必要因素：一是作用在物體上的力，二是在力的方向上移動的距離；
（3）知道摩擦力的大小和物體移動的距離，利用W_有用=fs求出有用功；又知總功，利用η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$求該裝置的機械效率；
（4）前面已經求出拉力做的功，又知時間，利用P=$\frac{W}{t}$求拉力的功率．

解答 解：由圖知，n=2，s=3m，則繩子自由端移動的距離s′=2s=2×3m=6m，
A、拉力F做的功：W_總=Fs′=40N×6m=240J，故A錯誤；
B、物體在重力的方向上沒有移動距離，故重力沒有做功，故B錯誤；
C、所做有用功：W_有用=fs=60N×3m=180J，
裝置的機械效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{180J}{240J}$×100%=75%，故C正確；
D、拉力F的功率：P=$\frac{{W}_{總}}{t}$=$\frac{240J}{3s}$=80W，故D正確．
故選：CD．

點評 本題綜合考查了功的計算、功率的計算、機械效率的計算，本題關鍵：知道克服摩擦力做的功為有用功