Question

4．两个滑轮完全相同，其重力均为20N，分别用如图所示的两种方法将重400N的物体以相同的时间匀速提升10m，不计摩擦和绳受到的重力，则下列判断正确的是（　　）

• A． F₁小于F₂
• B． F₁做的功等于F₂做的功
• C． F₁做功的功率大于F₂做功的功率
• D． 甲图滑轮机械效率大于乙图滑轮机械效率

Answer 1

分析 使用定滑轮时，不省力，也不省距离，能改变力的方向；动滑轮使用特点是：拉力是物体和动滑轮重力的一半；但费距离；
利用滑轮来提起重物时，所做的有用功就是克服物体重力所做的功，不计绳重和摩擦，克服动滑轮的重做的功就是额外功；
功率的计算公式P=$\frac{W}{t}$；
机械效率是有用功占总功的百分比．

解答 解：不计摩擦和绳受到的重力，
A、在定滑轮上，F₁=G=400N；在动滑轮上，F₂=$\frac{G{+G}_{动}}{2}$=$\frac{400N+20N}{2}$=210N，所以F₁＞F₂．故A错误；
B、甲、乙两图中物体提升相同的高度，有用功相等，由于不计绳重与摩擦，使用动滑轮时需要克服动滑轮的重力做额外功，所以F₂做功多，故B错误；
C、两种方法做功的时间相等，F₂做功多，根据P=$\frac{W}{t}$，所以F₁的功率小于F₂功率，故C错误；
D、将同一物体匀速提升相同高度，说明有用功是相等的，使用动滑轮时要克服动滑轮的重力做额外功，所以η₁＞η₂．故D正确．
故选D．

点评 本题考查动滑轮和定滑轮拉力、移动距离、有用功、总功和机械效率的大小比较，关键是掌握它们的工作特点．