Question

分别用如图所示的（甲）、（乙）两个滑轮组，在100s内将重为400N的物体G匀速提升10m，每个滑轮的重均为20N．不计绳重及摩擦，此过程中（ ）

A．F_甲：F_乙=2：3   W_甲：W_乙=3：2   η_甲：η_乙=3：2
B．F_甲：F_乙=3：2   W_甲：W_乙=3：2   η_甲：η_乙=3：2
C．F_甲：F_乙=3：2   W_甲：W_乙=1：1    η_甲：η_乙=1：1
D．F_甲：F_乙=1：1   W_甲：W_乙=1：1    η_甲：η_乙=1：1

Answer 1

【答案】分析：甲、乙两个滑轮组将同一物体匀速提升至相同的高度，在不计绳重和摩擦的情况下，有用功就是提升重物所做的功，动滑轮所做的功，总功等于有用功和额外功之和；分别用物重、滑轮重以及提升物体绳子的条数表示出总功、机械效率和拉力即可求出比值．
解答：解：
甲滑轮组：n=2，s=2h=2×10m=20m，
F_甲=（G+G_动）=（400N+20N）=210N，
W_有=Gh=400N×10m=4000J；
W_总=F_甲s=210N×20m=4200J，
η_甲=×100%=×100%=95.2%
乙滑轮组：n=3，s′=3×10m=30m，
F_乙═（G+G_动）=（400N+20N）=140N，
W_有′=Gh=400N×10m=4000J；
W_总′=F_乙s′=140N×30m=4200J，
η_乙=×100%=×100%=95.2%；
则：F_甲：F_乙=210N：140N=3：2；
W_甲：W_乙=4200J：4200J=1：1；
η_甲：η_乙=95.2%：95.2%=1：1．
故选C．
点评：本题考查了使用滑轮组拉力、有用功、总功、机械效率的计算，关键是不计绳重及滑轮轴间的摩擦，F=（G_物+G_轮）．