题目内容

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( )

A.F1做的功大于F2做的功
B.F1和F2做的功相等
C.F1做功的功率小于F2做功的功率
D.甲的机械效率小于乙的机械效率
【答案】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:解: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.
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