Question

兩個(gè)完全相同的滑輪，其重力均為20N，分別用圖甲、乙兩種方式，將重400N的物體以相同的速度勻速豎直提升了10m，不計(jì)繩重和摩擦，則下列判斷正確的是（ ）

A．F₁做的功大于F₂做的功
B．F₁和F₂做的功相等
C．F₁做功的功率小于F₂做功的功率
D．甲的機(jī)械效率小于乙的機(jī)械效率

Answer 1

【答案】分析：由滑輪的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)求得拉力的大小，因兩物體升高的高度相同，速度相同，則由W=Fs及P=Fv可分別求得兩個(gè)滑輪組中力所做功及功率的關(guān)系；根據(jù)有用功及總功利用機(jī)械效率公式可求得機(jī)械效率．
解答：解：由圖可知，甲圖中拉力F₁=G₁=400N，而乙圖中拉力為F₂===210N；
設(shè)物體上升了h，則甲圖中拉力作用的距離為h；乙圖中物體上升的高度為2h；
則F₁做功W₁=F₁h=400N×h=400h；
F₂做功W₂=F₂×2h=210N×2h=420h；
故F₁的功小于F₂的功；故A、B錯(cuò)誤；
F₁的功率 P₁=F₁v=4000W；
F₂的功率P₂=F₂×2v=4200W；
故F₁做功的功率小于F₂做功的功率；故C正確；
因甲中拉力的功等于克服重力的功，故甲中沒(méi)有額外功，故機(jī)械效率為100%，而乙中由于要拉動(dòng)動(dòng)滑輪，故克服動(dòng)滑輪重力所做的功為額外功；故甲的機(jī)械效率大于乙的機(jī)械效率；
故D錯(cuò)誤；
故選C．
點(diǎn)評(píng)：P=Fv是由P===Fv得出的，可以在選擇題中直接運(yùn)用；動(dòng)滑輪可以省力，但是一定會(huì)費(fèi)距離，同時(shí)也一定會(huì)有額外功產(chǎn)生．