试题

题目:
青果学院(2010·河北)小明用两个相同的滑轮组成不同的滑轮组(如图所示),分别将同一物体匀速提高到相同高度,滑轮组的机械效率分别为η1、η2.下列关系正确的是(忽略绳重及摩擦)(  )



答案
A
解:∵忽略绳重及摩擦,承担物重的绳子股数n1=2,n2=3,
∴两图所用拉力:
F1=
1
2
(G+G),F2=
1
3
(G+G),
∵滑轮相同,提升的物体重相同,
∴F1>F2
∵两图将同一物体匀速提高相同的高度,
∴做的有用功W相同,
∵忽略绳重及摩擦,所做的额外功W=Gh
∴额外功W相同,
又∵W=W+W
所以总功相同,
∵η=
W
W

∴两图的机械效率η相同,即η12
故选A.
考点梳理
滑轮组绳子拉力的计算;滑轮(组)的机械效率.
忽略绳重及摩擦,使用滑轮组时的拉力F=
1
n
(G+G),左图承担物重的绳子股数n=2,右图承担物重的绳子股数n=3,而动滑轮重相同、提升的物体重相同,据此判断拉力大小关系;
两图分别将同一物体匀速提高到相同高度,做的有用功相同;由题知,忽略绳重及摩擦,所做的额外功为提升动滑轮做的功,由W=Gh可知额外功相同,又因为总功等于有用功加上额外功,所以总功相同,所以可以得出两图的机械效率相同.
本题是一个选择题,实质上是一个小综合题,本题的关键有二:一是n的确定,二是忽略摩擦和绳重时,W=Gh.
压轴题;推理法.
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