用一个定滑轮和一个动滑轮组成个滑轮组,若某人站在地面上将重为500N的物体匀速升高3m,则下列判断正确的是(不计摩擦和绳重)
A.在不考虑轮滑重的情况下,作用在绳子自由端的拉力为250N
B.若实际的拉力为300N,则拉力所做的有用功是900J
C.若实际的拉力为300N,则拉力所做的有用功是200J
D.若实际的拉力为300N,此时轮滑组的机械效率约为83.3%
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由题知,人在地面上将物体提升,所以拉力方向向下,n=2,如图所示,
A、不计摩擦和绳重,在不考虑滑轮重的情况下,利用F=G物求拉力大小;
BC、知道物体重和提升的高度,根据W=Gh求有用功;
D、若实际的拉力为300N时,利用W=Fs求总功,利用效率公式求滑轮组的机械效率.
解答:
人在地面上将物体提升,所以拉力方向向下,如图所示,n=2,s=2h=2×3m=6m,
G物=500N
A、∵不计轴处摩擦和绳重、不考虑滑轮重,
∴F=G物=×500N=250N,故A正确;
BC、拉力所做的有用功:
W有=G物h=500N×3m=1500J,故BC错;
D、拉力做的总功:
W总=Fs=300N×6m=1800J,
滑轮组的机械效率:
η=×100%=×100%≈83.3%,故D正确.
故选AD.
点评:本题考查了有用功、总功、机械效率的计算,本题关键有:一是区分有用功和总功(从我们做功的目的出发,对我们有用的为有用功,拉力对机械做的功为总功),二是注意有用功不变.
高考物理16大解题技巧: 伟大的哲学家亚里士多德在很多领域取得了非常伟大的成就,但在物理问题中却经常犯一些经验性、想当然的错误,比如:他认为重的物体比轻的物体下落得快,认为力是维持物体运动的原因等等。