Question

如圖所示晾衣裝置，每個滑輪重為0.5N，晾衣桿重4N．體重為500N的小明要提升總質量為5.6kg的三件衣服，他以拉力F豎直向下勻速拉動繩的自由端，此時小明對地面產生的壓強為3.2×10⁴Pa，在2s內，他將繩端勻速豎直下拉了1m．已知小明與地面的接觸面積為150cm²．g取10N/kg．則下列判斷正確的是

1. A.
   滑輪組的有用功率為28W
2. B.
   拉力F做功的功率為10W
3. C.
   滑輪組的機械效率為70%
4. D.
   在2s內，人做的總功為40J

Answer 1

BC
分析：根據圖示可知，有兩個動滑輪提升物體，即4條繩子提升物體，則物體上升的高度h=s；
（1）先根據G=mg求出衣服的總重力，然后利用W=Gh求出有用功，再根據P=即可求出有用功率；
（2）先根據F_壓=ps求出人對地面的壓力，然后根據F=G-F_壓求出拉力，再利用W=Fs求出總功，最后根據P=即可求出有用功率；
（3）直接根據η=即可求出滑輪組的機械效率．
解答：G_衣服=m_衣服g=5.6kg×10N/kg=56N；2s內衣服上升的距離：h=×1m=0.25m，
W_有=Gh=56N×0.25m=14J；
P_有===7W；故A錯誤；
人對地面的壓力：F_壓=ps=3.2×10⁴Pa×0.015m²=480N，
拉力F=G-F_壓=500N-480N=20N，
在2s內，人做的總功：W_總=FS=20N×1m=20J；故C錯誤；
拉力F做功的功率：P===10W．故B正確；
滑輪組的機械效率：η=×100%=×100%=70%；故C正確．
故選BC．
點評：此題主要考查了壓強、總功、有用功、機械效率的計算，難度不大，關鍵是從題中找出有用的信息．