题目内容

19.如图所示,利用图1中甲、乙两种装置,用F甲和F乙将同一重物分别匀速提升同一高度,两个拉力自由端的s-t图象如图2所示,不计滑轮重力及摩擦,则两拉力所做的功W甲、W乙以及功率P甲、P乙的关系正确的是(  )
A.W甲:W乙=1:1、P甲:P乙=1:4B.W甲:W乙=1:2、P甲:P乙=2:1
C.W甲:W乙=1:1、P甲:P乙=1:1D.W甲:W乙=1:2、P甲:P乙=4:1

分析 (1)利用两个装置将同一重物分别匀速提升同一高度,根据W=Gh可知对物体做的功相同;不计滑轮重力及摩擦,利用甲、乙两种装置做的额外功都等于0,拉力做功等于对物体做的功;可以比较拉力做功大小关系;
(2)不计滑轮重力及摩擦,定滑轮不省力F=G;动滑轮省力一半,F=$\frac{1}{2}$G,可得拉力大小关系;由图2得出拉力端移动速度的关系,利用P=Fv得出功率大小关系.

解答 解:
(1)由题知,利用两个装置将同一重物分别匀速提升同一高度,由W=Gh可知对物体做的功相同;不计滑轮重力及摩擦,两种装置做的额外功都等于0,拉力做功等于对物体做的功,所以拉力做功大小相等,即:W甲:W乙=1:1;
(2)不计滑轮重力及摩擦,定滑轮不省力F=G;动滑轮省力一半,F=$\frac{1}{2}$G,所以拉力F甲:F乙=1:2;
由图2知,t=8s时,得出S甲=0.4m,S乙=0.8m,S甲:S乙=1:2,由v=$\frac{s}{t}$得v甲:v乙=1:2,
由P=Fv得:
P甲:P乙=$\frac{{F}_{甲}{v}_{甲}}{{F}_{乙}{v}_{乙}}$=$\frac{1×1}{2×2}$=1:4.
可见,BCD错、A正确.
故选A.

点评 本题考查了功和功率的计算、定滑轮和动滑轮的特点,为了简化过程利用好功率的推导公式P=Fv.

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