题目内容

【题目】郑小楚同学用如图甲和图乙所示的装置来提升物体.已知两个物体所受的重力均为G,单个滑轮的所受的重力均为G1 , 且郑小楚用甲、乙两装置都将物体在相同的时间内匀速提升了相同的高度.忽略空气阻力及摩擦,则在郑小楚提升物体的过程中,下列说法正确的是(
A.甲装置的机械效率大于乙装置的机械效率
B.图甲中绳端移动的距离大于图乙中绳端移动的距离
C.力F做功的功率大于力F做功的功率
D.郑小楚用甲、乙两装置提升物体时,做的有用功相同

【答案】AD
【解析】解: ABC、图甲中,两个都是定滑轮,因空气阻力、摩擦不计,
所以F1=G,s=h,
绳子的速度v1=v
甲拉力做功的功率:P1=F1v1=Gv
甲的机械效率:η= =1;
图乙中,一个定滑轮、一个动滑轮,则n=2,s=2h,
空气阻力、摩擦不计,
所以F2= (G+G),绳子的速度v2=2v
乙拉力做功的功率:P2=F2v2= (G+G)×2v=(G+G)v
乙的机械效率:η= = = = <1,
比较可知,甲装置的机械效率大于乙装置的机械效率,甲中绳移动的距离小于乙中绳端移动的距离,力F做功的功率小于力F做功的功率,故A正确,BC错误;
D、由题知,重物重力相同,物体升高的高度相同,根据W=Gh知做的有用功相同,故D正确.
故选AD.
图甲两个滑轮都是定滑轮,因此s=h,F=G;图乙中,一个是动滑轮,另一个是定滑轮,因此,s=2h,F= G;求出拉力端移动的速度和物体速度的关系(拉绳子的速度)、拉力的功率,以及考虑滑轮质量时滑轮组的机械效率,通过比较进行判断.

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