Question

2．建筑工地上需要將6塊相同的磚從地面運(yùn)送到樓頂，工人師傅利用如圖所示的裝置分三次運(yùn)送，第一次運(yùn)1塊，第二次運(yùn)2塊，第三次運(yùn)3塊．每次運(yùn)送時(shí)，磚都以相同的速度勻速上升相同高度，繩重及摩擦均忽略不計(jì)．這三次拉力依次為F₁、F₂、F₃，拉力做的功為W₁、W₂、W₃，有用功率為P₁、P₂、P₃，機(jī)械效率為η₁、η₂、η₃，則（　　）

• A． F₁+F₂=F₃
• B． W₁+W₂=W₃
• C． η₁+η₂=η₃
• D． P₁+P₂=P₃

Answer 1

分析 根據(jù)圖示可知，作用在動(dòng)滑輪上繩子的股數(shù)為2；繩重及摩擦均忽略不計(jì)時(shí)，根據(jù)F=$\frac{1}{n}$（G+G_動(dòng)）分析F₁、F₂、F₃之間的關(guān)系；根據(jù)η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}(cāng)}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{G}{2F}$=$\frac{G}{G+{G}_{動(dòng)}}$分析η₁、η₂、η₃之間的關(guān)系．

解答 解：由圖可知，作用在動(dòng)滑輪上繩子的股數(shù)為2；
設(shè)一塊磚的重力為G，
繩重及摩擦均忽略不計(jì)，由F=$\frac{1}{n}$（G+G_動(dòng)）可得這3次的拉力分別為：
F₁=$\frac{1}{2}$（G+G_動(dòng)），F(xiàn)₂=$\frac{1}{2}$（2G+G_動(dòng)），F(xiàn)₃=$\frac{1}{2}$（3G+G_動(dòng)）；
則F₁+F₂=$\frac{1}{2}$（G+G_動(dòng)）+$\frac{1}{2}$（2G+G_動(dòng)）=$\frac{1}{2}$（3G+2G_動(dòng)）＞$\frac{1}{2}$（3G+G_動(dòng)）；
因此F₁+F₂＞F₃；故A錯(cuò)誤；
（F₁+F₂）s＞F₃s；即W₁+W₂＞W(wǎng)₃，故B錯(cuò)誤；
根據(jù)公式W=Gh可知，所做的有用功時(shí)相同的，則：P₁=$\frac{{W'}_{1}}{t}$，P₂=$\frac{{W'}_{2}}{t}$，P₃=$\frac{{W'}_{3}}{t}$，則P₁+P₂=P₃；故D正確
根據(jù)做功的公式W=Fs可知，s相同，則
繩重及摩擦均忽略不計(jì)，由η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}(cāng)}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{G}{2F}$=$\frac{G}{G+{G}_{動(dòng)}}$可得，動(dòng)滑輪的重一定，物重越大，滑輪組的機(jī)械效率越大，即η₁＜η₂＜η₃；故C錯(cuò)誤．
故選D．

點(diǎn)評(píng) 本題考查拉力和機(jī)械效率的計(jì)算，關(guān)鍵是對(duì)公式F=$\frac{1}{n}$（G+G_動(dòng)）和η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}(cāng)}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{G}{2F}$=$\frac{G}{G+{G}_{動(dòng)}}$分析的靈活應(yīng)用．