Question

在不計(jì)摩擦和繩子質(zhì)量的情況下，分別使用定滑輪、動(dòng)滑輪、滑輪組（兩個(gè)定滑輪和兩個(gè)動(dòng)滑輪）勻速提升同一物體到同一高度處，其機(jī)械效率分別為η_定、η_動(dòng)、η_組，則下列選項(xiàng)正確的是（ ）
A．η_組＜η_動(dòng)＜η_定
B．η_定＜η_動(dòng)＜η_組
C．η_動(dòng)＜η_定＜η_組
D．η_定＜η_組＜η_動(dòng)

Answer 1

【答案】分析：克服物體的重力所做的功是有用功，由題知?jiǎng)蛩偬嵘�同一物體到同一高度處，可知做的有用功相同；不計(jì)繩子質(zhì)量和摩擦，額外功W_額=G_輪h，知道使用定滑輪、動(dòng)滑輪、滑輪組的動(dòng)滑輪的個(gè)數(shù)為0、1、2，可以得出做的額外功的大小關(guān)系，由于W_總=W_有用+W_額，可以得出所做的總功的大小關(guān)系，再利用效率公式比較三種情況下機(jī)械效率的高低．
解答：解：∵勻速提升同一物體到同一高度處，
∴三種情況下做的有用功相同，大小都為W_有用；
∵不計(jì)繩子質(zhì)量和摩擦，
∴使用滑輪做的額外功：W_額=G_輪h，
又∵使用定滑輪、動(dòng)滑輪、滑輪組的動(dòng)滑輪的個(gè)數(shù)為0、1、2，
∴使用定滑輪、動(dòng)滑輪、滑輪組做的額外功：W_額1＜W_額2＜W_額3，
∵W_總=W_有用+W_額，
∴三種情況下做的總功：W_定＜W_動(dòng)＜W_組，
∵η=，
∴使用定滑輪、動(dòng)滑輪、滑輪組的機(jī)械效率：η_定＞η_動(dòng)＞η_組．
故選A．
點(diǎn)評(píng)：本題考查了有用功、額外功、總功、機(jī)械效率的計(jì)算，難點(diǎn)是額外功的求法，因此利用好不計(jì)摩擦和繩的質(zhì)量時(shí)W_額=G_輪h是本題的關(guān)鍵．