Question

如圖所示的裝置中，每個滑輪重均為50N，裝貨托板重20N，貨物A重100N．體重為800N的工人利用裝置拉著貨物A以0.2m/s的速度勻速上升．不計繩重和軸摩擦，以下計算結(jié)果正確的是

1. A.
   工人對地面的壓力為630N
2. B.
   繩子自由端移動速度為0.1m/s
3. C.
   機(jī)械對物體A做功的功率為20W
4. D.
   滑輪組提升貨物A的機(jī)械效率為80%

Answer 1

B
分析：（1）首先對該裝置和工人進(jìn)行受力分析，知道動滑輪重、裝貨托板重和貨物A重，從而可以計算出繩子對動滑輪的拉力F，也就是人對繩子的拉力，即繩子對人的拉力，又知道人的重力，從而可以計算出地面對人的支持力，即工人對地面的壓力．
（2）知道貨物上升的速度，并結(jié)合動滑輪的特點，便可以計算出繩子自由端移動的速度．
（3）知道人對繩子的拉力和繩子自由端移動的速度，可利用公式P===Fv計算出機(jī)械對物體A做功的功率．
（4）知道貨物的重力和人對繩子的拉力，可利用公式η==計算出機(jī)械效率．
解答：（1）G_動=50N，G_托=20N，G_貨=100N，
從圖可知，F(xiàn)₁=G_物=G_托+G_貨=20N+100N=120N，
F=2F₁+G_動=2×120N+50N=290N，
即人對繩子的拉力、繩子對人的拉力為：F_拉=290N，
∵G_人=800N，
∴地面對人的支持力為：F_支持=G_人-F_拉=800N-290N=510N，
即工人對地面的壓力為510N．故A錯誤．

（2）∵貨物的速度為v_貨=0.2m/s，
∴繩子自由端移動速度為：v=v_貨=×0.2m/s=0.1m/s．故B正確．
（3）∵人對繩子的拉力F=290N，繩子自由端移動的速度v=0.1m/s，
∴機(jī)械對物體A做功的功率為：P===Fv=290N×0.1m/s=29W，故C錯誤；
（4）∵G_貨=100N，F(xiàn)=290N，h=2s，
∴滑輪組提升貨物A的機(jī)械效率為：η=×100%=×100%=×100%=×100%=×100%≈69%，故D錯誤．
故選B
點評：本題是綜合性很強(qiáng)的題目，考查了物體受力的分析、速度公式、效率公式、使用滑輪組拉力的計算、功率的計算，本題關(guān)鍵為：功率推導(dǎo)公式P===Fv的使用．