Question

3．如圖甲所示，甲在用滑輪組提升重物，乙改變了滑輪組的繞法，提升重物的速度不變，使用改進(jìn)后滑輪組來(lái)提升同樣的重物，如圖乙所示（不計(jì)繩重和摩擦）．則乙改進(jìn)后，與甲相比，下列說(shuō)法正確的是（　　）

• A． 乙比甲費(fèi)力，機(jī)械效率降低
• B． 兩圖可探究滑輪組機(jī)械效率與動(dòng)滑輪重的關(guān)系
• C． 乙比甲省力，做有用功功率相同
• D． 乙比甲省力，機(jī)械效率不變

Answer 1

分析 （1）甲乙兩圖中動(dòng)滑輪的重相同，提升同樣的重物G，由W_有用=Gh可知做的有用功相同；
（2）功率是表示物體做功快慢的物理量，一定要注意題目中比較哪個(gè)功的功率；不計(jì)繩重和摩擦，利用拉力F=$\frac{1}{n}$（G+G_輪）比較拉力大小關(guān)系；
（3）不計(jì)繩重和摩擦，滑輪組的機(jī)械效率η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}(cāng)}$=$\frac{Gh}{Gh+{G}_{動(dòng)}h}$=$\frac{G}{G+{G}_{動(dòng)}}$，據(jù)此比較甲、乙兩圖中滑輪組的機(jī)械效率大小關(guān)系．

解答 解：
由圖可知，n_甲=2，n_乙=3，
A、乙改變了滑輪組的繞法，則兩圖中動(dòng)滑輪的重G_輪相同，提升同樣的重物G，
不計(jì)繩重和摩擦，甲圖中拉力F_甲=$\frac{1}{2}$（G+G_輪），乙圖中拉力F_乙=$\frac{1}{3}$（G+G_輪），
所以F_甲＞F_乙，即乙比甲省力，故A錯(cuò)誤；
B、甲乙兩圖中，動(dòng)滑輪重相同，根據(jù)控制變量法可知不能探究滑輪組機(jī)械效率與動(dòng)滑輪重的關(guān)系，故B錯(cuò)誤；
C、提升重物的速度不變，所做有用功的功率P=Fv=Gv，因?yàn)镚相同，v相同，所以做有用功的功率相同，故C正確；
D、不計(jì)繩重和摩擦，滑輪組的機(jī)械效率η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}(cāng)}$=$\frac{Gh}{Gh+{G}_{動(dòng)}h}$=$\frac{G}{G+{G}_{動(dòng)}}$，因?yàn)樘嵘�重物G相同、動(dòng)滑輪重G_動(dòng)也相同，所以甲、乙兩圖中滑輪組的機(jī)械效率相等．故D正確．
故選CD．

點(diǎn)評(píng) 此題主要考查了滑輪組的使用特點(diǎn)，知道有用功如何計(jì)算，明確什么情況叫做省功，是解答本題的關(guān)鍵．