Question

两个完全相同的滑轮，其重力均为20N，分别用图甲、乙两种方式，将重400N的物体以相同的速度匀速竖直提升了10m，不计绳重和摩擦，则下列判断正确的是

1. A.
   F₁做的功大于F₂做的功
2. B.
   F₁和F₂做的功相等
3. C.
   F₁做功的功率小于F₂做功的功率
4. D.
   甲的机械效率小于乙的机械效率

Answer 1

C
分析：由滑轮的结构特点求得拉力的大小，因两物体升高的高度相同，速度相同，则由W=Fs及P=Fv可分别求得两个滑轮组中力所做功及功率的关系；根据有用功及总功利用机械效率公式可求得机械效率．
解答：由图可知，甲图中拉力F₁=G₁=400N，而乙图中拉力为F₂===210N；
设物体上升了h，则甲图中拉力作用的距离为h；乙图中物体上升的高度为2h；
则F₁做功W₁=F₁h=400N×h=400h；
F₂做功W₂=F₂×2h=210N×2h=420h；
故F₁的功小于F₂的功；故A、B错误；
F₁的功率 P₁=F₁v=4000W；
F₂的功率P₂=F₂×2v=4200W；
故F₁做功的功率小于F₂做功的功率；故C正确；
因甲中拉力的功等于克服重力的功，故甲中没有额外功，故机械效率为100%，而乙中由于要拉动动滑轮，故克服动滑轮重力所做的功为额外功；故甲的机械效率大于乙的机械效率；
故D错误；
故选C．
点评：P=Fv是由P===Fv得出的，可以在选择题中直接运用；动滑轮可以省力，但是一定会费距离，同时也一定会有额外功产生．