Question

5．圖1、圖2是由相同的滑輪組裝的滑輪組，甲乙兩人分別用兩裝置在相等時(shí)間內(nèi)將質(zhì)量相等的重物勻速提升相同的高度，空氣阻力、摩擦、滑輪和繩子的質(zhì)量均不計(jì)，下列說法正確的是（　�。�

• A． 甲的拉力是乙的拉力的2倍
• B． 乙拉繩子的速度大小是甲拉繩子速度大小的2倍
• C． 甲拉力的功率大于乙拉力的功率
• D． 如果考慮滑輪質(zhì)量，圖1裝置的機(jī)械效率比圖2的小

Answer 1

分析 在空氣阻力、摩擦、滑輪和繩子的質(zhì)量均不計(jì)時(shí)，可分別求出拉力F、拉力端移動的速度（拉繩子的速度）、拉力的功率，以及考慮滑輪質(zhì)量時(shí)滑輪組的機(jī)械效率，通過比較進(jìn)行判斷．

解答 解：由題意知，重物重力相同，設(shè)其大小為G，物體升高的高度相同，所用時(shí)間相同，故速度相同，設(shè)其大小為v；
（1）對于圖1，因?yàn)閮蓚�(gè)都是定滑輪，空氣阻力、摩擦、滑輪和繩子的質(zhì)量均不計(jì)，所以F_甲=G，繩子的速度v_甲=v；
拉力功率：P_甲=F_甲v_甲=Gv；
如果不考慮滑輪質(zhì)量，空氣阻力、摩擦、繩子的質(zhì)量均不計(jì)，該裝置的額外功為0，η_甲=100%；
（2）對于圖2，因?yàn)槭且粋�(gè)定滑輪、一個(gè)動滑輪，n=2，空氣阻力、摩擦、滑輪和繩子的質(zhì)量均不計(jì)，所以F_乙=$\frac{1}{2}$G，繩子的速度v_乙=2v；
拉力功率：P_乙=F_乙v_乙=$\frac{1}{2}$G×2v=Gv；
如果考慮滑輪質(zhì)量，空氣阻力、摩擦、繩子的質(zhì)量均不計(jì)，該裝置的額外功不等于0，則η_乙＜100%；
由以上分析可知：
A、甲的拉力是乙的拉力的2倍，故A正確；
B、乙拉繩子的速度大小是甲拉繩子速度大小的2倍，故B正確．
C、甲拉力的功率等于乙拉力的功率，故C錯誤；
D、如果考慮滑輪質(zhì)量，圖1裝置的機(jī)械效率比圖2的大，故D錯誤．
故選A、B．

點(diǎn)評 本題主要考查了兩種滑輪組拉力、拉力功率、機(jī)械效率、拉力移動速度的計(jì)算，是一道綜合題，有一定難度．