图中的定滑轮重0.5N,物体A重6N.在2s的时间内,拉力F的作用点沿竖直方向匀速升高了1.2m,这个过程中,拉力F所做的额外功是0.36J.不计滑轮轴摩擦和绳重,以下计算结果正确的是(  )A. 动滑轮和托板总重为0.3NB. 滑轮组的机械效率约为78%C. 拉力F做功的功率为1.08WD. 天花板对定滑轮的拉力为1.1N

问题描述:

图中的定滑轮重0.5N,物体A重6N.在2s的时间内,拉力F的作用点沿竖直方向匀速升高了1.2m,这个过程中,拉力F所做的额外功是0.36J.不计滑轮轴摩擦和绳重,以下计算结果正确的是(  )
A. 动滑轮和托板总重为0.3N
B. 滑轮组的机械效率约为78%
C. 拉力F做功的功率为1.08W
D. 天花板对定滑轮的拉力为1.1N

读图可知,滑轮组由4段绳子承担物重,故F=

1
4
G,重物提升的距离h=
1
4
s=
1
4
×1.2m=0.3m.
A、在不计摩擦与绳重的情况下,额外功来自于动滑轮和托板的重,即W=Gh,则G=
W
h
=
0.36J
0.3m
=1.2N.故A错误;
B、滑轮组的机械效率η=
W
W
=
W
W+W
=
Gh
Gh+W
=
6N×0.3m
6N×0.3m+0.36J
≈83.3%.故B错误;
C、拉力F做功的功率P=
W
t
=
2.16J
2s
=1.08W.故C正确;
D、读图可知,定滑轮受到天花板的拉力F,自身重力G,和两股为F的绳子拉力的作用,则F=G+2F=G+2×
1
4
(G+G)=0.5N+2×
1
4
×(6N+1.2N)=4.1N.故D错误.
故选C.
答案解析:首先要通过读图确定滑轮组的特点.在这里,上端的大滑轮只起到了改变用力方向的作用,为定滑轮,而下端的两个小滑轮均随重物一起提升,为动滑轮.因此,滑轮组由4段绳子承担物重.明确了这一些,再根据相关的量运用公式进行计算,即可对各选项做出判断.
考试点:滑轮组绳子拉力的计算;滑轮(组)的机械效率;功率的计算.

知识点:本题虽为选择,但却包含了较为复杂的计算,对滑轮组特点的分析是解决本题的基础.在此基础上,搞清力与距离之间的关系,运用功、功率、机械效率等公式进行计算,才能依次对各选项进行判断.