Question

1．如圖所示，工人利用動滑輪要用10秒將重180N的泥沙勻速向上提升2m，在勻速提升過程中，泥沙的動能不變填（“變大”“變小”或“不變”）．已知動滑輪重10N，桶重10N，繩重和摩擦均不計，則工人做功的功率為40W，該裝置的機械效率90%．

Answer 1

分析 （1）物體的動能與質(zhì)量和速度有關(guān)，質(zhì)量越大、速度越大，物體的動能越大；
（2）由圖知，使用的是動滑輪，n=2，拉力端移動的距離s=2h，繩重和摩擦均不計，拉力F=$\frac{1}{2}$（G_泥沙+G_桶+G_輪）利用W=Fs求拉力做的總功，知道做功時間，利用P=$\frac{W}{t}$求拉力做功功率；
（3）利用W=Gh求出有用功，利用η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$求該裝置的機械效率．

解答 解：
（1）泥沙被勻速提升，質(zhì)量不變、速度不變，泥沙的動能不變；
（2）圖中使用的是動滑輪，n=2，拉力端移動的距離：
s=2h=2×2m=4m，
繩重和摩擦均不計，拉力：
F=$\frac{1}{2}$（G_泥沙+G_桶+G_輪）=$\frac{1}{2}$×（180N+10N+10N）=100N，
拉力做的總功：
W_總=Fs=100N×4m=400J，
拉力做功功率：
P=$\frac{{W}_{總}}{t}$=$\frac{400J}{10s}$=40W；
（3）有用功W_有用=Gh=180N×2m=360J，
該裝置的機械效率：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$=$\frac{360J}{400J}$×100%=90%．
故答案為：不變；40W；90%．

點評 本題雖然是選擇題，其實是一綜合計算題，考查了使用滑輪組有用功、總功、功率、機械效率的計算，用好不計繩重和摩擦時拉力F=$\frac{1}{2}$（G_泥沙+G_桶+G_輪）是本題的關(guān)鍵．