Question

【題目】鄭小楚同學用如圖甲和圖乙所示的裝置來提升物體．已知兩個物體所受的重力均為G，單個滑輪的所受的重力均為G1 ， 且鄭小楚用甲、乙兩裝置都將物體在相同的時間內勻速提升了相同的高度．忽略空氣阻力及摩擦，則在鄭小楚提升物體的過程中，下列說法正確的是（ ）
A.甲裝置的機械效率大于乙裝置的機械效率
B.圖甲中繩端移動的距離大于圖乙中繩端移動的距離
C.力F甲做功的功率大于力F乙做功的功率
D.鄭小楚用甲、乙兩裝置提升物體時，做的有用功相同

Answer 1

【答案】AD
【解析】解： ABC、圖甲中，兩個都是定滑輪，因空氣阻力、摩擦不計，
所以F1=G，s=h，
繩子的速度v1=v物 ，
甲拉力做功的功率：P1=F1v1=Gv物 ，
甲的機械效率：η甲= =1；
圖乙中，一個定滑輪、一個動滑輪，則n=2，s=2h，
空氣阻力、摩擦不計，
所以F2= （G+G動），繩子的速度v2=2v物；
乙拉力做功的功率：P2=F2v2= （G+G動）×2v=（G+G動）v物 ，
乙的機械效率：η乙= = = = ＜1，
比較可知，甲裝置的機械效率大于乙裝置的機械效率，甲中繩移動的距離小于乙中繩端移動的距離，力F甲做功的功率小于力F乙做功的功率，故A正確，BC錯誤；
D、由題知，重物重力相同，物體升高的高度相同，根據W=Gh知做的有用功相同，故D正確．
故選AD．
圖甲兩個滑輪都是定滑輪，因此s=h，F=G；圖乙中，一個是動滑輪，另一個是定滑輪，因此，s=2h，F= G；求出拉力端移動的速度和物體速度的關系（拉繩子的速度）、拉力的功率，以及考慮滑輪質量時滑輪組的機械效率，通過比較進行判斷．