Question

分别用如图所示的（甲）、（乙）两个滑轮组，在10s内将重为400N的物体G匀速提升1m，每个滑轮的重均为20N，不计绳重及摩擦，此过程中下列说法正确的是
（　　）

A．甲、乙两滑轮组所做的有用功都是400J

B．F_甲做的功大于F_乙做的功

C．F_甲做功的功率小于F_乙做功的功率

D．甲、乙两滑轮组的机械效率均为95%

Answer 1

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，对动滑轮所做的功是额外功，总功等于有用功和额外功之和，机械效率是有用功与总功的比值．

解答：解：
A、使用甲、乙两个滑轮组，目的都是将重为400N的物体G匀速提升1m，做的有用功多少W_有用=Gh=400N×1m=400J．此选项正确；
B、使用甲滑轮组时，n=2，所以施加的拉力为F_甲=

1

2

（G_物+G_轮）=

1

2

×（400N+20N）=210N，
绳子自由端移动的距离为s_甲=2×1m=2m，
拉力做的功为W_甲总=F_甲s_甲=210N×2m=420J；
使用乙滑轮组时，n=3，所以施加的拉力为F_乙=

1

3

（G_物+G_轮）=

1

3

×（400N+20N）=140N．
绳子自由端移动的距离为s_甲=3×1m=3m，
拉力做的功为W_乙总=F_乙s_乙=140N×3m=420J．此选项错误；
C、F_甲做功的功率为P_甲=

W甲总

t

=

420J

10s

=42W；
F_乙做功的功率为P_乙=

W乙总

t

=

420J

10s

=42W．此选项错误；
D、两个滑轮组的机械效率都是η=

W有用

W总

×100%=

400J

420J

×100%≈95%．此选项正确．
故选A、D．

点评：本题考查了使用滑轮组拉力、有用功、总功、机械效率和功率的计算，关键是知道不计绳重及滑轮轴间的摩擦，F=

1

n

（G_物+G_轮）．