题目内容

10.如图所示甲、乙两套装置所用滑轮质量均相等,用它们分别将所挂重物在相等时间内竖直向上匀速提升相同高度.若G1=G2,所用竖直向上的拉力分别为F1和F2,拉力做功的功率分别为P1和P2,两装置的机械效率分别为η1和η2(忽略绳重和摩擦),则下列选项正确的是(  )
A.F1>F2  η1<η2     P1<P2B.F1>F2  η12 P1=P2
C.F1<F2  η1<η2 P1<P2D.F1<F2  η1>η2 P1>P2

分析 (1)由滑轮组的结构知道承担物重的绳子股数n,由F=$\frac{1}{n}$G比较F1、F2的大小;
(2)把相同的重物匀速提升相同的高度,做的有用功相同;不计绳重及摩擦,利用相同的滑轮和绳子、提升相同的高度,做额外功相同;而总功等于有用功加上额外功,可知利用滑轮组做的总功相同,再根据功率计算公式可比较拉力做功的功率大小.

解答 解:
(1)不计绳重及摩擦,因为拉力F=$\frac{1}{n}$(G++G),n1=2,n2=3,所以绳子受到的拉力分别为:F1=$\frac{1}{2}$(G1++G),F2=$\frac{1}{3}$(G2++G),G1=G2,故F1>F2;故CD错误;
(2)因为动滑轮重相同,提升的物体重和高度相同,W=Gh,W有用=Gh,所以利用滑轮组做的有用功相同、额外功相同,总功相同;由η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%可知,机械效率相同,η12
又因为所用时间相同,由P=$\frac{W}{t}$可知,拉力做功的功率P1=P2,故A错误,B正确.
故选B.

点评 此题考查了定滑轮、动滑轮的工作特点及功的原理的应用,解题关键是知道使用动滑轮要克服动滑轮重力做功,在有用功相同的情况下,使用动滑轮所做的总功多.本题是一道基础性题目,也是容易出错的题目.

练习册系列答案
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5.某实验小组的同学在探究欧姆定律时,实验中选用的定值电阻分别是5Ω、10Ω、15Ω,电源电压是3V,滑动变阻器的阻值范围是O~15Ω.

(1)连接实物如图甲所示电路,其中有一处连线错误,请你在连接错误的导线上画“×”,并用笔画线代替导线改正.
(2)某同学正确连接电路后,闭合开关,移动滑动变阻器滑片,发现电流表无示数,电压表有示数,其原因可能是定值电阻断路.(写出一种即可).
(3)若当某同学按电路图连接好实物后,发现电流表和电压表出现如图乙所示情况,这是因为:
①电流表“+”、“-”接线柱接反了
②电压表选用了小量程
(4)将电路连接正确后,闭合开关,移动滑动变阻器滑片P,使定值电阻R两端电压为2V,电流表示数如图丙所示,则R的阻值为5Ω.
(5)将5Ω换上10Ω的电阻后,闭合开关,电压表示数将变大(选填“变大”或“变小”),此时应将滑片P向A(选填“A“或“B”)端移动,使电阻两端电压为2V.
(6)在研究电流跟电压、电阻之间关系的实验中,小明通过改变电路中的电压和电阻,分别测得了如下两组数据:
表1表2
实验次序电阻R=10Ω实验次序电压U=3V
电压/V电流/A电阻/Ω电流/A
110.1150.6
220.22100.3
330.33150.2
分析表1数据,可得到的结论是:当电阻一定时,通过导体电流与其两端电压成正比.
分析表2数据,可得到的结论是:当电压一定时,通过导体的电流与其电阻成反比.

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