Question

1．在測(cè)“滑輪組機(jī)械效率”的活動(dòng)中，瑞瑞同學(xué)在與動(dòng)滑輪相切的細(xì)繩上作一標(biāo)記A（如圖甲所示），然后用大小為F的拉力勻速豎直向上提升總重為G的鉤碼，當(dāng)鉤碼上升的高度為H時(shí)，瑞瑞同學(xué)在與動(dòng)滑輪相切的細(xì)繩上作另一標(biāo)記B，并測(cè)得AB兩點(diǎn)間的距離為2H（如圖乙所示），則以下所求物理量正確的是（　　）

• A． 拉力所做的功W=2FH
• B． 拉力所做的有用功W_有用=GH
• C． 該滑輪組的機(jī)械效率η＜1
• D． 該滑輪組的機(jī)械效率η=$\frac{G}{3F}$

Answer 1

分析 （1）由題知，鉤碼升高H，繩子自由端移動(dòng)的距離為s=3H，利用W=Gh求有用功，利用W=Fs求總功；
（2）由于使用滑輪組要克服動(dòng)滑輪和繩重、要克服摩擦而做額外功，滑輪組的機(jī)械效率小于1；
（3）知道有用功和總功，根據(jù)機(jī)械效率公式求出機(jī)械效率．

解答 解：
AB、圖中AB兩點(diǎn)間的距離為2H，這并不是繩子自由端移動(dòng)的距離，繩子自由端移動(dòng)的距離應(yīng)該為原來(lái)的A點(diǎn)到現(xiàn)在A點(diǎn)的豎直距離；
由圖可知，物體的重由三段繩子承擔(dān)，
鉤碼升高H，則繩子自由端移動(dòng)的距離為：s=3H；
有用功：W_有=GH，
總功：W_總=Fs=F×3H=3FH，故A錯(cuò)誤，B正確；
C、因?yàn)槭褂没�輪組要克服動(dòng)滑輪和繩子的重、要克服摩擦而做額外功，有用功小于總功，滑輪組的機(jī)械效率小于1，故C正確；
D、該滑輪組的機(jī)械效率：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}(cāng)}$=$\frac{GH}{Fs}$=$\frac{GH}{F3H}$=$\frac{G}{3F}$，故D正確．
故選BCD．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了使用滑輪組有用功、總功、機(jī)械效率的計(jì)算，由于用字母代替具體的數(shù)據(jù)，給習(xí)題帶來(lái)難度．