题目内容
如图所示的甲、乙、丙中,每个滑轮重G0都相同,将同一重物G(G大于G0)匀速提高相同高度,不计绳重及摩擦,以下说法正确的是
- A.F1、F2、F3三个力中,F2最大
- B.F1、F2、F3三个力中,F1做功最多
- C.甲、乙、丙三个图中,甲图效率最高
- D.甲、乙、丙三个图中,丙图做功一定最快
C
分析:(1)定滑轮不省力,滑轮组的省力公式是F=
,根据与动滑轮相连的绳子段数n可以判断省力情况;
(2)在滑轮组中,拉力做的功是总功,就是对物体和动滑轮总共做的功;
(3)机械效率等于有用功和总功的比值,用公式η=
计算;
(4)功率是表示物体做功快慢的物理量,等于功和时间的比值,即P=
.
解答:A、甲图是定滑轮,不省力,即F1=G;乙图是动滑轮,省一半的力,即F2=
(G+G0);丙图是滑轮组,与动滑轮相连的绳子有两段,即F3=
(G+G0);故该选项说法错误.
B、甲图是定滑轮,拉力做的功是克服物体重力做的功,即W1=Gh;乙图是动滑轮,拉力做的功是克服物体重力和动滑轮重力做的功,W2=(G+G0)h;丙图是滑轮组,拉力做的功是克服物体重力和动滑轮重力做的功,W3=(G+G0)h;故该选项说法错误.
C、不计绳重及摩擦,滑轮组额外功就都消耗在克服滑轮重力做功上,由于甲图是定滑轮,不用克服滑轮的重力做功,因此它的额外功几乎为零,故机械效率最高;因此该选项说法正确.
D、做功快慢与做功多少和所用时间两个因素有关,由于不知道做功时间,不能比较做功快慢,故该选项说法错误.
故选C.
点评:本题考查了学生对定滑轮、动滑轮、滑轮组特点的了解与掌握,涉及到机械效率的比较,知识点多、综合性强,属于难题.
分析:(1)定滑轮不省力,滑轮组的省力公式是F=
(2)在滑轮组中,拉力做的功是总功,就是对物体和动滑轮总共做的功;
(3)机械效率等于有用功和总功的比值,用公式η=
(4)功率是表示物体做功快慢的物理量,等于功和时间的比值,即P=
解答:A、甲图是定滑轮,不省力,即F1=G;乙图是动滑轮,省一半的力,即F2=
B、甲图是定滑轮,拉力做的功是克服物体重力做的功,即W1=Gh;乙图是动滑轮,拉力做的功是克服物体重力和动滑轮重力做的功,W2=(G+G0)h;丙图是滑轮组,拉力做的功是克服物体重力和动滑轮重力做的功,W3=(G+G0)h;故该选项说法错误.
C、不计绳重及摩擦,滑轮组额外功就都消耗在克服滑轮重力做功上,由于甲图是定滑轮,不用克服滑轮的重力做功,因此它的额外功几乎为零,故机械效率最高;因此该选项说法正确.
D、做功快慢与做功多少和所用时间两个因素有关,由于不知道做功时间,不能比较做功快慢,故该选项说法错误.
故选C.
点评:本题考查了学生对定滑轮、动滑轮、滑轮组特点的了解与掌握,涉及到机械效率的比较,知识点多、综合性强,属于难题.
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