试题
题目:
用相同的滑轮和绳子分别组成如图所示的甲、乙两个滑轮组,把相同的重物匀速提升相同的高度,若不计绳重及摩擦,下列说法正确的是( )
A.绳子自由端移动的距离不相等,拉力对滑轮组所做的功相等
B.绳子自由端移动的距离不相等,拉力对滑轮组所做的功不相等
C.绳子受的拉力F
1
和F
2
大小相等,滑轮组的机械效率相同
D.绳子受的拉力F
1
和F
2
大小不相等,滑轮组的机械效率不同
答案
A
解:(1)不计绳重及摩擦,
∵拉力F=
1
n
(G
物
+G
轮
),n
1
=2,n
2
=3,
∴绳子受的拉力:
F
1
=
1
2
(G
物
+G
轮
),F
2
=
1
3
(G
物
+G
轮
),
∴F
1
≠F
2
,
∵动滑轮重相同,提升的物体重和高度相同,W
额
=G
轮
h,W
有用
=G
物
h,
∴利用滑轮组做的有用功相同、额外功相同,总功相同,
∵η=
W
有用
W
总
,
∴滑轮组的机械效率相同,故C、D错;
(2)∵绳子自由端移动的距离s=nh,n
1
=2,n
2
=3,提升物体的高度h相同,
∴s
1
=2h,s
2
=3h,
∴s
1
≠s
2
,
拉力做的功:
W
1
=F
1
s
1
=
1
2
(G
物
+G
轮
)×2h=(G
物
+G
轮
)h
W
2
=F
2
s
2
=
1
3
(G
物
+G
轮
)×3h=(G
物
+G
轮
)h
∴,W
1
=W
2
,
故A正确、B错误.
故选A.
考点梳理
考点
分析
点评
专题
功的大小比较;滑轮(组)的机械效率.
由滑轮组的结构知道承担物重的绳子股数n,则绳子自由端移动的距离s=nh;把相同的重物匀速提升相同的高度,做的有用功相同;不计绳重及摩擦,利用相同的滑轮和绳子、提升相同的高度,做额外功相同;而总功等于有用功加上额外功,可知利用滑轮组做的总功相同,再根据效率公式判断滑轮组机械效率的大小关系.
本题考查了使用滑轮组时n的确定方法,有用功、额外功、总功的计算方法,不计摩擦和绳重时拉力的求法;本题关键在于确定额外功相等.
功、功率、机械效率.
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