Question

用相同的滑轮和绳子分别组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，把相同物体提升相同的高度，若两滑轮组的效率分别为η_甲、η_乙，甲、乙两人所用的拉力分别为F_甲、F_乙，则η_甲：η_乙和F_甲：F_乙分别是（不计绳重及机械摩擦）（ ）

A．2：3    2：3
B．3：2    3：2
C．1：1    3：2
D．1：1    2：3

Answer 1

【答案】分析：（1）甲、乙两人用相同的滑轮和绳子组成的滑轮组，把相同物体提升了相同的高度，在不计绳重和机械摩擦情况下，做的有用功相同，额外功相同，根据η=即可解答；
（2）在不计摩擦和绳重的情况下，甲图有二段绳子在拉动滑轮和重物，故甲拉力为F_甲=G_动+G_物）；乙图有三段绳子在拉重物，故乙拉力F_乙=（G_动+G_物）．
解答：解：（1）机械效率η=，因为甲、乙两人用滑轮组把相同的物体提升了相同的高度，所以所做的有用功相等．由于不计摩擦及绳重，所做的额外功就是克服动滑轮的重力所做的功，因此额外功相等，所以两滑轮组机械效率相同，即η_a：η_b=1：1；
（2）甲、乙两人所用的拉力的大小与承担物重的绳子的段数有关，甲滑轮组由2段绳承担，即F_甲=G_动+G_物）；乙滑轮组由3段绳子承担，即F_乙=（G_动+G_物），其中（G=G_物+G_动），所以F_甲：F_乙=3：2．
故选C．
点评：掌握好“在不计绳重和机械摩擦情况下，有用功就是提升重物所做的功，额外功就是提升动滑轮所做的功”这一关系，在有些题目里能较快地得到答案．