Question

17．小麗用相同的滑輪和細繩組裝了如圖所示的甲、乙兩種裝置，并用它們將同一重物分別勻速提升相同的高度（不計繩重與摩擦，物重大于滑輪自重），下列判斷正確的是（　�。�

• A． 甲較省力，機械效率較低
• B． 甲較省力，機械效率較高
• C． 乙較省力，機械效率較低
• D． 乙較省力，機械效率較高

Answer 1

分析 定滑輪不省力，能夠改變力的方向；動滑輪能夠省力，不能改變力的方向；
提升相同的重物到相同的高度，做的有用功相同；不計繩重及摩擦，使用動滑輪需要克服動滑輪重做額外功；而總功等于有用功加上額外功，再根據(jù)效率公式判斷滑輪組機械效率的大小關系．

解答 解：（1）甲是定滑輪，乙是動滑輪，不計繩重及摩擦，
使用定滑輪的拉力F₁=G_物；
使用動滑輪的拉力F₂=$\frac{1}{2}$（G_物+G_輪）；
F₂＜F₁，故使用乙省力；
（2）提升的物體重和高度相同，由W_有用=G_物h可知做的有用功相同；
使用定滑輪時做的額外功為零，使用動滑輪時需要克服動滑輪重力做功，即額外功為W_額=G_輪h，
由機械效率公式η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{有用}+{W}_{額}}$可知，使用定滑輪的機械效率大于使用動滑輪的機械效率，故乙的機械效率較低．
故選C．

點評 本題考查了定滑輪和動滑輪的特點，以及有用功、額外功、總功的計算方法，關鍵是明確額外功的產生原因，屬于基礎題．