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20.分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组,在5s内将重为100N的物体G匀速提升2m,每个滑轮的重均为10N.不计绳重及摩擦,此过程中(  )
A.F小于FB.甲的机械效率小于乙的机械效率
C.F做的功大于F做的功D.F做功的功率等于F做功的功率

分析 由两图可知,承担物重的绳子股数n,不计绳重及滑轮轴间的摩擦,利用F=$\frac{1}{n}$(G+G)求拉力大小;
根据η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$=$\frac{Gh}{Gh+{G}_{动}h}$=$\frac{G}{G{+G}_{动}}$判断机械效率关系;
根据W=W+W比较拉力做的功;
做功时间相等,根据P=$\frac{W}{t}$比较两图中拉力的功率.

解答 解:
由图通过动滑轮绳子段数:甲中n=2,乙中n=3,
A、不计绳重及摩擦,F=$\frac{1}{2}$(G+G)=$\frac{1}{2}$×(100N+10N)=55N,
F=$\frac{1}{3}$(G+G)=$\frac{1}{3}$×(100N+10N)≈36.7N,所以F大于F,故A错误;
B、η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$=$\frac{Gh}{Gh+{G}_{动}h}$=$\frac{G}{G{+G}_{动}}$,提起物体和动滑轮重相同,所以机械效率相等,故B错误;
C、W=W+W提起的物体重和动滑轮重相同,且物体提起高度相同,所以有用功和额外功都相同,所以总功即拉力做功相同,故C错误;
D、因为做功时间相等时,根据P=$\frac{W}{t}$,拉力做功相等,所以甲和乙做功的功率相等,故D正确.
故选D.

点评 本题考查了使用滑轮组拉力、总功、机械效率、拉力功率的计算,关键是不计绳重及滑轮轴间的摩擦时F=$\frac{1}{n}$(G+G)和绳子有效股数的确定.

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