如图所示,用滑轮组提升重物时, 5s 将重 90N 的物体匀速提升了 2m 。已知动滑轮重为 10N (不计绳重和摩擦),则提升重物的过程中正确的是( )
A . 绳子自由端拉力 F 的大小为 90N
B . 提升物体的过程中,拉力 F 做的有用功为 200J
C . 绳子自由端拉力 F 的功率为 36W
D . 此滑轮组的机械效率为 90%
D
【详解】
A .由题意可知,不计绳重和摩擦,物体重是 90N, 动滑轮重为 10N, 从图中可以看到,两条绳子托着动滑轮,那么
代入数据可知
解得 ,绳子自由端拉力 F 的大小是 50N ,故 A 错误;
B .提升物体的过程中,拉力 F 做的有用功即是重物克服自身的重力所做的功,那么
拉力 F 做的有用功是 180J ,故 B 错误;
C . 5s 将重 90N 的物体匀速提升了 2m, 两条绳子托着动滑轮,则绳子自由端移动的距离
都是经历了 5s 时间,那么绳子自由端移动的速度
绳子自由端移动的速度是 0.8m/s ,由 A 解析可知绳子自由端拉力 F 的大小是 50N ,根据 可知,绳子自由端拉力 F 的功率
绳子自由端拉力 F 的功率是 40W ,故 C 错误;
D .由 B 解析可知拉力 F 做的有用功是 180J ,由 C 解析可知绳子自由端拉力 F 的功率是 40W ,这个过程经历的时间是 5s, 绳子自由端拉力 F 做的功是总功,这个总功
这个总功是 200J ;此滑轮组的机械效率
此滑轮组的机械效率是 90% ,故 D 正确。
故选 D 。