Question

14．如圖為三種滑輪組裝方法，每只滑輪的質(zhì)量相等，繩子重力和體系內(nèi)的摩擦忽略不計(jì)，用這三套滑輪組在相同的時(shí)間內(nèi)把質(zhì)量相同的重物提升到同一高度，則（　�。�

• A． 動(dòng)力大�。篎_甲＞F_乙＞F_丙
• B． 動(dòng)力所做的功大�。篧_甲＜W_乙＜W_丙
• C． 動(dòng)力做功的功率大�。篜_甲＞P_乙=P_丙
• D． 機(jī)械效率大�。害�_甲=η_乙=η_丙

Answer 1

分析 （1）由圖可知滑輪組繩子的有效股數(shù)，根據(jù)每只滑輪和所提升重物的質(zhì)量相同可知它們的重力相等，根據(jù)F=$\frac{1}{n}$（G+G_動(dòng)）可知三滑輪組的拉力關(guān)系；
（2）繩子重力和體系內(nèi)的摩擦忽略不計(jì)，動(dòng)力所做的功即為克服動(dòng)滑輪重力和提升物體重力所做的功，根據(jù)W=Gh可知，三滑輪組動(dòng)力所做的功關(guān)系，根據(jù)P=$\frac{W}{t}$動(dòng)力做功的功率關(guān)系，根據(jù)W=Gh滑輪組所做有用功關(guān)系，最后利用η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%可知三滑輪組的機(jī)械效率關(guān)系關(guān)系．

解答 解：（1）由圖可知，n_甲=3，n_乙=3，n_丙=2，
因每只滑輪的質(zhì)量相等，所提升重物的質(zhì)量相同，
所以，由G=mg可知，動(dòng)滑輪的重力和提升物體的重力相等，
由F=$\frac{1}{n}$（G+G_動(dòng)）可得：
F_甲=$\frac{1}{3}$（G+G_動(dòng)），F(xiàn)_乙=$\frac{1}{3}$（G+G_動(dòng)），F(xiàn)_丙=$\frac{1}{2}$（G+G_動(dòng)），
則F_甲=F_乙＞F_丙，故A錯(cuò)誤；
（2）因繩子重力和體系內(nèi)的摩擦忽略不計(jì)，
所以，動(dòng)力所做的功即為克服動(dòng)滑輪重力和提升物體重力所做的功，
因三重物提升的高度h相同，所用的時(shí)間相同，
所以，由W=（G+G_動(dòng)）可知，動(dòng)力所做的功大小關(guān)系為W_甲=W_乙=W_丙，故B錯(cuò)誤；
由P=$\frac{W}{t}$可知，動(dòng)力做功的功率大小關(guān)系為P_甲=P_乙=P_丙，故C錯(cuò)誤；
因提升重物所做的功為有用功，
所以，由W=Gh可知，三滑輪組做的有用功相等，
由η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%可知，三滑輪組的機(jī)械效率關(guān)系為η_甲=η_乙=η_丙，故D正確．
故選D．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了滑輪組繩子拉力公式、做功公式、功率公式和滑輪組機(jī)械效率公式的應(yīng)用，明確滑輪組有用功和總功是關(guān)鍵．