Question

3．如圖所示，利用輕質(zhì)滑輪組勻速拉動水平地面上重為G的物體，若拉力的大小為F，物體和地面之間的摩擦力大小為f，則下列滑輪組的機械效率表達式正確的是（　　）

• A． $\frac{f}{2{F}_{A}}$
• B． $\frac{f}{3F}$
• C． $\frac{{F}_{A}}{2F}$
• D． $\frac{G}{2F}$

Answer 1

分析 使用滑輪組水平拉動物體，拉力F所做的功為總功，克服物體摩擦力所做的功為有用功，從圖可知，由2段繩子與動滑輪相連，則s_拉=2s_物，可利用公式η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$計算出滑輪組的機械效率；物體做勻速直線運動時處于平衡狀態(tài)，繩子的拉力和物體受到的摩擦力是一道平衡力，二力大小相等．

解答 解：從圖可知，由2段繩子與動滑輪相連，則拉力端移動的距離s_拉=2s_物，
則滑輪組的機械效率：η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$=$\frac{f{s}_{物}}{F{s}_{拉}}$=$\frac{{fs}_{物}}{F×2{s}_{物}}$=$\frac{f}{2F}$，
因物體做勻速直線運動，所以拉力F_A和摩擦力f是一對平衡力，則f=F_A，
所以，滑輪組的機械效率：η=$\frac{f}{2F}$=$\frac{{F}_{A}}{2F}$．
故選C．

點評 本題考查滑輪組的機械效率的理解與應(yīng)用，關(guān)鍵是知道使用滑輪組水平拉動物體克服物體摩擦力所做的功為有用功．