如图所示,*、乙两套装置所用的滑轮质量相等。用它们分别将相同质量的钩码匀速竖直提升,在相等时间内绳端A、B移动...
问题详情:
如图所示,*、乙两套装置所用的滑轮质量相等。用它们分别将相同质量的钩码匀速竖直提升,在相等时间内绳端A、B移动相同的距离(忽略绳重和摩擦)在此过程中,下列选项正确的是( )
A.两钩码上升的速度相等
B.两滑轮组绳端的拉力相等
C.*滑轮组的总功比乙少
D.两滑轮组的机械效率相等
【回答】
D
【解答】
A、图*使用的是动滑轮,承担物重的绳子股数n*=2;图乙使用的是滑轮组,承担物重的绳子股数n乙=3;
因为拉力端移动的距离s=nh,所以拉力端移动的速度等于物体升高速度的n倍,
已知在相等时间内绳端A、B移动相同的距离,则由速度公式v=可知绳端A、B移动的速度相等,设其大小为v,
则由v绳=nv物可知,钩码上升的速度分别为:v*=v,v乙=v,
所以两钩码上升的速度:v*>v乙,故A错误;
B、提升钩码的质量相同、重力相同,且滑轮的质量相同、重力相同,不计绳重及摩擦,拉力F=(G+G动),n*=2,n乙=3,
所以绳端的拉力分别为:F*=(G+G动),F乙=(G+G动),则绳端的拉力F*>F乙,故B错误;
C、绳端拉力F*>F乙,绳端A、B移动相同的距离,由W=Fs可知拉力做的总功W*总>W乙总,即*滑轮组的总功比乙多,故C错误;
D、忽略绳重和摩擦,机械效率η===,
因为提升钩码的质量相等、重力相等,动滑轮的质量相等、重力相等,所以动滑轮和滑轮组的机械效率相等,故D正确。
故选:D。
【分析】(1)由动滑轮、滑轮组的结构知道承担物重的绳子股数n,拉力端移动距离s=nh,拉力端移动速度等于物体升高速度的n倍,据此分析两钩码上升的速度大小关系;
(2)忽略绳重和摩擦,绳端拉力F=(G+G动),据此比较两滑轮组绳端的拉力大小关系;
(3)在相等时间内绳端A、B移动相同的距离,知道拉力大小关系,利用W=Fs比较总功大小关系;
(4)忽略绳重和摩擦,提升钩码的质量相等、重力相等,动滑轮的质量相等、重力相等,利用η===比较机械效率大小关系。
【点评】此题考查了使用动滑轮、滑轮组时物体上升速度大小、拉力大小、拉力做功大小、机械效率大小比较,利用好关系式:忽略绳重和摩擦,滑轮组的机械效率η===。
知识点:机械效率
题型:选择题