Question

12．如圖所示，用定滑輪和動(dòng)滑輪分別將質(zhì)量相同的甲、乙兩物體勻速提升相同的高度，不計(jì)繩重與摩擦，且動(dòng)滑輪重G_動(dòng)小于乙物體的物重G_物，則CD
A．甲圖中的拉力小于乙圖中的拉力
B．甲圖中的有用功小于乙圖中的有用功
C．甲圖中拉力做的功小于乙圖中拉力做的功
D．甲圖的機(jī)械效率大于乙圖的機(jī)械效率
理由：A．定滑輪不省力F_甲=G_物，動(dòng)滑輪的特點(diǎn)是能夠省一半力F_乙=$\frac{1}{2}$（G_動(dòng)+G_物），由G_動(dòng)＜G_物可知，F(xiàn)_甲＞F_乙；
B．定滑輪和動(dòng)滑輪提升相同的物體上升相同的高度，由W=Gh可知，有用功相同；
C．在不計(jì)繩重與摩擦?xí)r，使用定滑輪拉力做的功為克服物體重力做的功，使用動(dòng)滑輪拉力做的功為克服物體重力和動(dòng)滑輪重力所做的功，則W_總甲＜W_總乙；
D．在不計(jì)繩重與摩擦?xí)r，使用定滑輪時(shí)的額外功為0，使用動(dòng)滑輪時(shí)的額外功為克服動(dòng)滑輪重力所做的功，由η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{有用}+{W}_{額外}}$×100%可知，η_甲＞η_乙．．

Answer 1

分析 （1）定滑輪不省力，不計(jì)繩重和摩擦，F(xiàn)_甲=G；動(dòng)滑輪能夠省一半力，不計(jì)繩重和摩擦，即F=$\frac{1}{2}$（G_動(dòng)+G）據(jù)此判斷拉力的大��；
（2）根據(jù)W=Gh，提升相同的重物到相同的高度，有用功相同；
（3）在不計(jì)繩重與摩擦?xí)r，使用定滑輪拉力做的功為克服物體重力做的功，使用動(dòng)滑輪拉力做的功為克服物體重力和動(dòng)滑輪重力所做的功；
（4）由η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{有用}+{W}_{額外}}$×100%可知，當(dāng)有用功一定時(shí)，做的額外功越多，機(jī)械效率越低．

解答 解：A．甲圖是一個(gè)定滑輪，定滑輪的特點(diǎn)是能夠改變力的方向，但是不能省力，因此F_甲=G_物；
乙圖是一個(gè)動(dòng)滑輪，且動(dòng)滑輪重小于物重，動(dòng)滑輪的特點(diǎn)是能夠省一半力，故F_乙=$\frac{1}{2}$（G_動(dòng)+G_物）＜G_物；所以F_甲＞F_乙，故A不正確；
B．因甲圖和乙圖所提升的物體的重力相同，并且提升相同的高度，
所以，由W_有用=Gh可知，在甲圖和乙圖中所做的有用功相同，故B不正確；
C．在不計(jì)繩重與摩擦?xí)r，使用定滑輪拉力做的功為克服物體重力做的功，使用動(dòng)滑輪拉力做的功為克服物體重力和動(dòng)滑輪重力所做的功，
所以，甲圖中拉力做的功小于乙圖中拉力做的功，故C正確；
D．在不計(jì)繩重與摩擦?xí)r，使用定滑輪時(shí)的額外功為0，使用動(dòng)滑輪時(shí)的額外功為克服動(dòng)滑輪重力所做的功，
由η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{有用}+{W}_{額外}}$×100%可知，η_甲＞η_乙，故D正確．
故答案為：CD；
A．定滑輪不省力F_甲=G_物，動(dòng)滑輪的特點(diǎn)是能夠省一半力F_乙=$\frac{1}{2}$（G_動(dòng)+G_物），由G_動(dòng)＜G_物可知，F(xiàn)_甲＞F_乙；
B．定滑輪和動(dòng)滑輪提升相同的物體上升相同的高度，由W=Gh可知，有用功相同；
C．在不計(jì)繩重與摩擦?xí)r，使用定滑輪拉力做的功為克服物體重力做的功，使用動(dòng)滑輪拉力做的功為克服物體重力和動(dòng)滑輪重力所做的功，則W_總甲＜W_總乙；
D．在不計(jì)繩重與摩擦?xí)r，使用定滑輪時(shí)的額外功為0，使用動(dòng)滑輪時(shí)的額外功為克服動(dòng)滑輪重力所做的功，由η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{有用}+{W}_{額外}}$×100%可知，η_甲＞η_乙．

點(diǎn)評(píng) 本題是一道關(guān)于功、滑輪組機(jī)械效率的綜合題，關(guān)鍵是知道使用動(dòng)滑輪要克服動(dòng)滑輪重力做功，在有用功相同的情況下，使用動(dòng)滑輪機(jī)械效率低；此題涉及到的知識(shí)點(diǎn)不是很多，但綜合性很強(qiáng)，學(xué)習(xí)的時(shí)候要注意這些知識(shí)點(diǎn)之間的聯(lián)系，做到學(xué)新而知故，在知識(shí)的融會(huì)貫通中得到更大的提升．