题目内容

【题目】如图所示,小明用力F1拉动绳子使重为10N的物体A以速度v1匀速上升,此时滑轮组的机械效率为η1 , 拉力F1做的功为W1、功率为P1;若他将一个与A完全相同的物体B系在A下端,并用力F2拉动绳子使它们一起以v2的速度匀速上升,此时滑轮组的机械效率为η2 , 拉力F2做的功为W2、功率为P2 , η1:η2=3:4,v1:v2=1:2,不计绳重及摩擦,则( )

A.动滑轮重G动=5N
B.拉力的功率P1:P2=1:3
C.拉力F1:F2=3:5
D.拉力做的功W1:W2=2:3

【答案】B
【解析】(1)由图可知,n=3,绳子自由端移动的距离为物体上升高度的3倍,第一次滑轮组的机械效率为:
η1= ×100%-------①;
第二次他将一个与A完全相同的物体B系在 A下端,则第二次滑轮组的机械效率为:
η2= ×100%-------②;
因η1:η2=3:4-----③;
由①②③式得: -----④,C不符合题意;
因P=Fv,v1:v2=1:2,故功率之比: ,B符合题意;
(2)因不计绳重及摩擦,故第一次作用在绳子自由端的力:F1= -----⑤,
同理,第二次作用在绳子自由端的拉力:F2= -----⑥
由④⑤⑥式得:G动=10N,A不符合题意;
(3)根据W=Fs,虽然知道拉力之比,但由于不知两次拉动物体时绳端移动距离的关系,故无法确定拉力做功之比,即无法确定W1:W2,D不符合题意.

所以答案是:B.
【考点精析】本题主要考查了功率计算公式的应用的相关知识点,需要掌握功率的计算: P = W/tW 表示功,单位是焦(J). t表示时间 ,单位是秒(s) P表示功率,单位是瓦特(W)1 W= 1 J/s才能正确解答此题.

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