Question

13．如图所示，用相同的轮滑不同的绕法提起相同的重物，绳重、摩擦忽略不计，在物体匀速上升的过程中（　　）

• A． 甲图省力，机械效率甲图大
• B． 甲图省力，机械效率一样大
• C． 乙图省力，机械效率乙图大
• D． 乙图省力，机械效率一样大

Answer 1

分析 由滑轮组的结构知道承担物重的绳子股数n，则绳子自由端移动的距离s=nh；
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，再根据效率公式判断滑轮组机械效率的大小关系．

解答 解：不计绳重及摩擦，
绳子自由端拉力F=$\frac{1}{n}$（G_物+G_轮），
由图可知：n_甲=2，n_乙=3，
所以绳子自由端拉力：
F_甲=$\frac{1}{2}$（G_物+G_轮），
F_乙=$\frac{1}{3}$（G_物+G_轮），
所以F_甲＞F_乙，乙图省力；
动滑轮重相同，提升的物体重和高度相同，W_额=G_轮h，W_有用=G_物h，
由此可知：利用滑轮组做的有用功相同、额外功相同，总功相同，
因为η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%，
所以滑轮组的机械效率相同．
故选D．

点评 本题考查了使用滑轮组时n的确定方法，有用功、额外功、总功的计算方法，不计摩擦和绳重时拉力的求法．本题关键在于确定额外功相等．