Question

8．分別用如圖所示的兩個滑輪組，將同一物體提升到相同高度．若物體受到的重力為100N，動滑輪的重力為20N．在把物體勻速提升1m的過程中（不計繩重和摩擦），下列說法正確的是（　�。�

• A． 甲、乙兩滑輪組所做的有用功都是100J
• B． 甲滑輪組所做的有用功為200J，乙滑輪組所做的有用功為300J
• C． 甲、乙滑輪組中繩子的自由端的拉力相等
• D． 甲、乙兩滑輪組的機(jī)械效率均為83.3%

Answer 1

分析 （1）甲乙兩滑輪組所提的重物相同，上升的高度相同，根據(jù)W=Gh求出所做的有用功；
（2）由圖可知甲乙兩滑輪組繩子的有效股數(shù)，根據(jù)F=$\frac{1}{n}$（G_物+G_動）比較兩繩子拉力的大小關(guān)系；
（3）不計繩重和摩擦?xí)r，滑輪組的額外功是由克服動滑輪重力所做的功，再根據(jù)總功等于有用功和額外功之和結(jié)合機(jī)械效率公式分析兩滑輪組機(jī)械效率之間的關(guān)系．

解答 解：
（1）由題可知，甲乙兩滑輪組所提的重物相同、上升的高度相同，根據(jù)W=Gh可知兩滑輪組所做的有用功相同，即W_有=Gh=100N×1m=100J，故A正確、B錯誤；
（2）由圖可知滑輪組繩子的有效股數(shù)分別為n_甲=2、n_乙=3，
動滑輪的個數(shù)和重力以及物體的重力相同，
由F=$\frac{1}{n}$（G_物+G_動）可知，兩滑輪組繩子自由端的拉力不相等，故C錯誤；
（3）不計繩重和摩擦?xí)r，滑輪組的額外功為克服動滑輪重力所做的功，
動滑輪重和上升高度相同，根據(jù)W_額=G_動h可知，兩者的額外功相等，
即W_額=G_動h=20N×1m=20J，
由W_總=W_有+W_額可知，兩滑輪組的總功相同，即W_總=W_有+W_額=100J+20J=120J，
根據(jù)η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$可知，兩滑輪組的機(jī)械效率相等，均為η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$=$\frac{100J}{120J}$×100%≈83.3%，故D正確．
故選：AD．

點(diǎn)評 本題考查了功和機(jī)械效率的計算，關(guān)鍵是會分析滑輪組額外功產(chǎn)生的原因和公式F=$\frac{1}{n}$（G_物+G_動）的靈活運(yùn)用．