Question

12．如圖所示，用一個重為8N的動滑輪來提升物體，在實際工作中豎直向上的拉力為20N，則動滑輪的機械效率（　�。�

• A． 一定等于80%
• B． 一定大于80%
• C． 一定小于80%
• D． 以上情況都有可能

Answer 1

分析 題中使用的是動滑輪，承擔(dān)貨物重的繩子股數(shù)n=2，設(shè)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_有用+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：如圖，設(shè)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，提起動滑輪做的額外功：
W_額=G_輪h=8N×h，
提起物體所做的總功：
W_總=Fs=20N×2h，
提起物體所做的有用功：
W_有用=W_總-W_額=20N×2h-8N×h=32N×h，
滑輪組的機械效率：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{32N×h}{20N×2h}$×100%=80%；
在實際使用動滑輪時，摩擦和繩子存在，所做的額外功大于不計摩擦和繩重時所做的額外功，機械效率比不計摩擦和繩重時的機械效率小，即小于80%．
故選C．

點評 本題考查利用機械效率的判斷，利用假設(shè)法求出不計摩擦和繩重時的機械效率，再根據(jù)影響滑輪組機械效率的因素分析判斷．