Question

3．甲、乙、丙三同學(xué)分別用一個(gè)動(dòng)滑輪豎直向上勻速提升不同的鉤碼，記錄數(shù)據(jù)如表，不計(jì)繩重及滑輪摩擦，下列說(shuō)法正確的是（　　）

	動(dòng)滑輪重/N	鉤碼重/N	鉤碼上升的距離/cm	所用時(shí)間/s
甲	1	1	80	2
乙	1	2	60	1
丙	1	4	40	3

• A． 做功最快的是甲
• B． 做功最多的是乙
• C． 效率最高的是丙
• D． 動(dòng)滑輪的作用是改變用力方向

Answer 1

分析 三同學(xué)利用相同動(dòng)滑輪提升重物，拉力移動(dòng)的距離s=2h，據(jù)此求出三同學(xué)拉力移動(dòng)的距離；不計(jì)繩重和滑輪摩擦，知道動(dòng)滑輪重和鉤碼重，利用F=$\frac{1}{2}$（G_輪+G_物）求三同學(xué)的拉力；再利用W=Fs求出三同學(xué)做功進(jìn)行比較；
又知道做功時(shí)間，利用功率公式求做功功率得出做功最快的同學(xué)是誰(shuí)；
根據(jù)機(jī)械效率公式比較他們的機(jī)械效率的大小；
動(dòng)滑輪的特點(diǎn)是能省力但不能改變力的方向．

解答 解：（1）拉力移動(dòng)的距離：s=nh，不計(jì)繩重及滑輪摩擦，繩子自由端拉力F=$\frac{1}{2}$（G_動(dòng)+G_物），
W_甲=F_甲s_甲=$\frac{1}{2}$（1N+1N）×2×0.8m=1.6J，
W_乙=F_乙s_乙=$\frac{1}{2}$（1N+2N）×2×0.6m=1.8J，
W_丙=F_丙s_丙=$\frac{1}{2}$（1N+4N）×2×0.4m=2J．所以B錯(cuò)誤；
（2）p_甲=$\frac{{W}_{甲}}{{t}_{甲}}$=$\frac{1.6J}{2s}$=0.8W，
p_乙=$\frac{{W}_{乙}}{{t}_{乙}}$=$\frac{1.8J}{1s}$=1.8W，
p_乙=$\frac{{W}_{丙}}{{t}_{丙}}$=$\frac{2J}{3s}$≈0.67W．所以乙做功最快，故A錯(cuò)誤；
（3）由η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}(cāng)}$=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{有}+{W}_{額}}$，同一動(dòng)滑輪提起不同物體到相同高度時(shí)，額外功相同，提起物體越重，機(jī)械效率越高，而機(jī)械效率與物體被提高高度無(wú)關(guān)，所以提起丙物體最重，機(jī)械效率最高．故C正確；
（4）動(dòng)滑輪的特點(diǎn)是能省力但不能改變力的方向，故D錯(cuò)誤．
故選C．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了功、功率、機(jī)械效率的理解和計(jì)算．不計(jì)繩重和滑輪摩擦，使用動(dòng)滑輪拉力大小的計(jì)算方法：F=$\frac{1}{2}$（G_輪+G_物），要計(jì)算的物理量多、公式多，注意區(qū)分各物理量．