Question

4．兩個滑輪完全相同，其重力均為20N，分別用如圖所示的兩種方法將重400N的物體以相同的時間勻速提升10m，不計摩擦和繩受到的重力，則下列判斷正確的是（　　）

• A． F₁小于F₂
• B． F₁做的功等于F₂做的功
• C． F₁做功的功率大于F₂做功的功率
• D． 甲圖滑輪機械效率大于乙圖滑輪機械效率

Answer 1

分析 使用定滑輪時，不省力，也不省距離，能改變力的方向；動滑輪使用特點是：拉力是物體和動滑輪重力的一半；但費距離；
利用滑輪來提起重物時，所做的有用功就是克服物體重力所做的功，不計繩重和摩擦，克服動滑輪的重做的功就是額外功；
功率的計算公式P=$\frac{W}{t}$；
機械效率是有用功占總功的百分比．

解答 解：不計摩擦和繩受到的重力，
A、在定滑輪上，F(xiàn)₁=G=400N；在動滑輪上，F(xiàn)₂=$\frac{G{+G}_{動}}{2}$=$\frac{400N+20N}{2}$=210N，所以F₁＞F₂．故A錯誤；
B、甲、乙兩圖中物體提升相同的高度，有用功相等，由于不計繩重與摩擦，使用動滑輪時需要克服動滑輪的重力做額外功，所以F₂做功多，故B錯誤；
C、兩種方法做功的時間相等，F(xiàn)₂做功多，根據(jù)P=$\frac{W}{t}$，所以F₁的功率小于F₂功率，故C錯誤；
D、將同一物體勻速提升相同高度，說明有用功是相等的，使用動滑輪時要克服動滑輪的重力做額外功，所以η₁＞η₂．故D正確．
故選D．

點評 本題考查動滑輪和定滑輪拉力、移動距離、有用功、總功和機械效率的大小比較，關(guān)鍵是掌握它們的工作特點．