如图所示,工人用动滑轮把重物匀速提升到一定高度,重物的重力为G物,动滑轮的重力为G动,此装置的机械效率为η,不计绳重和摩
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解题思路:由图知使用动滑轮时承担物重的绳子股数n=2,设物体升高的高度h,可求绳子自由端通过的距离s,拉力F的大小有多种解法:

①不计绳重和摩擦,拉力的大小F=[1/2](G+G);

②提升重物做的功为有用功W=Gh,拉力做的功为总功W=Fs,机械效率等于有用功与总功的比值,根据机械效率可求拉力的大小;

③求出了有用功,知道动滑轮的重和提升的高度,可以求出额外功,进而求出总功(总功等于有用功加上额外功),再根据W=Fs求拉力大小.

①不计摩擦和绳重,由两股绳子承担物体和动滑轮的总重,F=[1/2](G+G),故A正确;

②设物体升高的高度h,可求绳子自由端通过的距离s=2h,

提升重物做的功为有用功:W=Gh,

∵η=

W有

W总,

拉力做的功为总功:

W=

W有

η =

G物h

η,

又∵W=Fs,

∴拉力的大小:

F=

W总

s=

G物h

η

2h=

G物

2η,故B正确;

③使用动滑轮做的额外功:

W=Gh,

W=W-W=Fs-Gh,

∵η=

W有

W总=

Fs−G动h

Fs,

∴拉力的大小:F=

G动

2(1−η),故D正确;

根据C中结果反推导,发现η=

G物h

Fh−G动h,不符合机械效率的定义,故C错.

故选A、B、D.

点评:

本题考点: 动滑轮拉力的计算;功的计算;有用功和额外功.

考点点评: 本题提供了使用滑轮组时三种计算拉力大小的方法,注意条件:不计绳重和摩擦.

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