如圖所示,*、乙兩套裝置所用的滑輪質量相等。用它們分別將相同質量的鉤碼勻速豎直提升,在相等時間內繩端A、B移動...
問題詳情:
如圖所示,*、乙兩套裝置所用的滑輪質量相等。用它們分別將相同質量的鉤碼勻速豎直提升,在相等時間內繩端A、B移動相同的距離(忽略繩重和摩擦)在此過程中,下列選項正確的是( )
A.兩鉤碼上升的速度相等
B.兩滑輪組繩端的拉力相等
C.*滑輪組的總功比乙少
D.兩滑輪組的機械效率相等
【回答】
D
【解答】
A、圖*使用的是動滑輪,承擔物重的繩子股數n*=2;圖乙使用的是滑輪組,承擔物重的繩子股數n乙=3;
因為拉力端移動的距離s=nh,所以拉力端移動的速度等於物體升高速度的n倍,
已知在相等時間內繩端A、B移動相同的距離,則由速度公式v=可知繩端A、B移動的速度相等,設其大小為v,
則由v繩=nv物可知,鉤碼上升的速度分別為:v*=v,v乙=v,
所以兩鉤碼上升的速度:v*>v乙,故A錯誤;
B、提升鉤碼的質量相同、重力相同,且滑輪的質量相同、重力相同,不計繩重及摩擦,拉力F=(G+G動),n*=2,n乙=3,
所以繩端的拉力分別為:F*=(G+G動),F乙=(G+G動),則繩端的拉力F*>F乙,故B錯誤;
C、繩端拉力F*>F乙,繩端A、B移動相同的距離,由W=Fs可知拉力做的總功W*總>W乙總,即*滑輪組的總功比乙多,故C錯誤;
D、忽略繩重和摩擦,機械效率η===,
因為提升鉤碼的質量相等、重力相等,動滑輪的質量相等、重力相等,所以動滑輪和滑輪組的機械效率相等,故D正確。
故選:D。
【分析】(1)由動滑輪、滑輪組的結構知道承擔物重的繩子股數n,拉力端移動距離s=nh,拉力端移動速度等於物體升高速度的n倍,據此分析兩鉤碼上升的速度大小關係;
(2)忽略繩重和摩擦,繩端拉力F=(G+G動),據此比較兩滑輪組繩端的拉力大小關係;
(3)在相等時間內繩端A、B移動相同的距離,知道拉力大小關係,利用W=Fs比較總功大小關係;
(4)忽略繩重和摩擦,提升鉤碼的質量相等、重力相等,動滑輪的質量相等、重力相等,利用η===比較機械效率大小關係。
【點評】此題考查了使用動滑輪、滑輪組時物體上升速度大小、拉力大小、拉力做功大小、機械效率大小比較,利用好關係式:忽略繩重和摩擦,滑輪組的機械效率η===。
知識點:機械效率
題型:選擇題
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