Question

14．送水員將兩桶相同的純凈水送上位于五樓的小明家，可以有兩種方法：一是將兩桶水一起送上樓；二是分兩次，每次送一桶水上樓，假設送水員的速度相同，前后兩種送水方法的功率和機械效率分別為P₁、P₂和η₁、η₂，則下列選項正確的是（　　）

• A． P₁=P₂
• B． P₁＜P₂
• C． η₁＜η₂
• D． η₁＞η₂

Answer 1

分析 將兩桶分兩次都送上五樓，達到的目的相同．但額外功不同，由η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$比較機械效率大小；
根據做的功和做功的時間，由P=$\frac{W}{t}$比較功率大小．

解答 解：若一桶水重為G，
一次送水上樓的有用功：W_有1=2Gh，人做的總功：W_總1=（2G+G_人）h，機械效率η₁=$\frac{2Gh}{（2G+{G}_{人}）h}$=$\frac{2G}{2G+{G}_{人}}$，
送水上一次樓時間為t，其功率P₁=$\frac{（2G+{G}_{人}）h}{t}$；
分兩次送上樓的有用功：W_有2=2Gh，人做的總功：W_總2=2（G+G_人）h，機械效率η₂=$\frac{2Gh}{2（G+{G}_{人}）h}$=$\frac{G}{G+{G}_{人}}$，
送水上樓的時間為2t，其功率P₂=$\frac{2（G+{G}_{人}）h}{2t}$=$\frac{（G+{G}_{人}）h}{t}$，
比較得η₁＞η₂=，P₁＞P₂．
故選D．

點評 本題考查機械效率和功率大小的比較，關鍵是分清兩次送水的總功的區(qū)別．