Question

小明為幫助爸爸搬運裝修材料設計了如圖所示的甲、乙兩種方案，小明采用這兩種搬運方案分別將地面上質(zhì)量相同的材料運送到二樓的過程中，實際所用拉力和時間均相等．已知每個滑輪受到的重力相同，繩重與滑輪的摩擦均可忽略不計．則利用甲、乙兩種方案

1. A.
   小明所做的有用功之比為3：4
2. B.
   小明所做的總功之比為1：1
3. C.
   滑輪組的機械效率之比為4：3
4. D.
   小明施加拉力的功率之比為4：3

Answer 1

C
分析：設材料的質(zhì)量為m，物體升高的距離為h，繩子末端的拉力為F，用時為t，分別求出甲乙兩中情況下的有用功、總功、機械效率，拉力功率，即可求出各物理量的比值．
解答：設材料的質(zhì)量為m，物體升高的距離為h，繩子末端的拉力為F，用時為t，
甲乙兩圖都把質(zhì)量為m的材料運到二樓時，對物體做的有用功都是：W_有=Gh．
甲圖，物體和動滑輪有三段繩子承擔，
所以，物體升高h，繩子自由端移動的距離為：s=3h，
拉力做的總功為：W_總=Fs=3Fh．
拉力功率為：P==．
機械效率為：η===．
乙圖，物體和動滑輪由四段繩子承擔，
所以，物體升高h，繩子自由端移動的距離為：s'=4h，
拉力做的總功為：W'_總=Fs'=4Fh．
拉力功率為：P==．
機械效率為：η===．
所以：小明所做的有用功之比為1：1；
小明所做的總功之比為3：4；
滑輪組的機械效率之比為4：3；
小明施加拉力的功率之比為3：4．
故選C．
點評：對于滑輪組的問題一定要明確，對物體做的功是有用功，在繩子自由端拉力做功是總功，根據(jù)功的公式、機械效率公式、功率公式進行計算．