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分析:甲、乙两个滑轮组将同一物体匀速提升至相同的高度,在不计绳重和摩擦的情况下,有用功就是提升重物所做的功,对动滑轮所做的功是额外功,总功等于有用功和额外功之和,机械效率是有用功与总功的比值.
解答:解:
A、使用甲、乙两个滑轮组,目的都是将重为400N的物体G匀速提升1m,做的有用功多少W有用=Gh=400N×1m=400J.此选项正确;
B、使用甲滑轮组时,n=2,所以施加的拉力为F甲=
(G物+G轮)=
×(400N+20N)=210N,
绳子自由端移动的距离为s甲=2×1m=2m,
拉力做的功为W甲总=F甲s甲=210N×2m=420J;
使用乙滑轮组时,n=3,所以施加的拉力为F乙=
(G物+G轮)=
×(400N+20N)=140N.
绳子自由端移动的距离为s甲=3×1m=3m,
拉力做的功为W乙总=F乙s乙=140N×3m=420J.此选项错误;
C、F甲做功的功率为P甲=
=
=42W;
F乙做功的功率为P乙=
=
=42W.此选项错误;
D、两个滑轮组的机械效率都是η=
×100%=
×100%≈95%.此选项正确.
故选A、D.
A、使用甲、乙两个滑轮组,目的都是将重为400N的物体G匀速提升1m,做的有用功多少W有用=Gh=400N×1m=400J.此选项正确;
B、使用甲滑轮组时,n=2,所以施加的拉力为F甲=
1 |
2 |
1 |
2 |
绳子自由端移动的距离为s甲=2×1m=2m,
拉力做的功为W甲总=F甲s甲=210N×2m=420J;
使用乙滑轮组时,n=3,所以施加的拉力为F乙=
1 |
3 |
1 |
3 |
绳子自由端移动的距离为s甲=3×1m=3m,
拉力做的功为W乙总=F乙s乙=140N×3m=420J.此选项错误;
C、F甲做功的功率为P甲=
W甲总 |
t |
420J |
10s |
F乙做功的功率为P乙=
W乙总 |
t |
420J |
10s |
D、两个滑轮组的机械效率都是η=
W有用 |
W总 |
400J |
420J |
故选A、D.
点评:本题考查了使用滑轮组拉力、有用功、总功、机械效率和功率的计算,关键是知道不计绳重及滑轮轴间的摩擦,F=
(G物+G轮).
1 |
n |
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