Question

13．如图，工人用滑轮或滑轮组提升重物，每只滑轮质量均相同，若把同一货物匀速提升相同的高度（不计绳子和滑轮间的摩擦），下列说法正确的是（　　）

• A． 使用丙滑轮组与使用丁滑轮组一样省力
• B． 使用丁滑轮组最省力
• C． 其中机械效率最高的是使用丙滑轮组
• D． 其中机械效率最高的是使用乙滑轮

Answer 1

分析 （1）由图可知通过动滑轮绳子的段数，根据F=$\frac{1}{n}$（G+G_动）比较省力情况；
（2）根据把同一货物匀速提升相同的高度时做的有用功相同，根据额外功产生的原因分析额外功之间的关系，根据η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{有}+{W}_{额}}$分析它们机械效率之间的关系．

解答 解：
（1）不计绳子和滑轮间的摩擦，
由图知，甲是动滑轮，所以F_甲=$\frac{1}{2}$（G+G_动），乙是定滑轮，所以F_乙=G，
丙中通过动滑轮绳子的段数n=3，F_丙=$\frac{1}{3}$（G+G_动），
丁中通过动滑轮绳子的段数n=2，F_丁=$\frac{1}{2}$（G+G_动），
把同一货物匀速提升相同的高度（不计绳子与滑轮间的摩擦）时，使用丙滑轮组最省力，故AB不正确；
（2）由W=Gh可知，把同一货物匀速提升相同的高度时做的有用功相同，
因ACD中都需要提升动滑轮的重力做额外功，B中不需要，
所以，由η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{有}+{W}_{额}}$可知，B滑轮的机械效率最高，故C不正确，D正确．
故选D．

点评 本题考查了有关动滑轮、定滑轮、滑轮组拉力和机械效率的大小比较，分清额外功产生的原因是关键．