(2011•路南区一模)如图所示,工人用滑轮组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

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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;不符合题意;

    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有用

    W总,

    拉力做的功为总功:W=

    W有用

    η=

    G物h

    η,又∵W=Fs,

    ∴拉力的大小:

    G物h

    η

    2h;

    F=

    W总

    s=

    G物h

    η

    2h=

    G物

    2η,故B正确,不符合题意;

    ③使用动滑轮做的额外功:

    W=Gh,

    W=W-W=Fs-Gh,

    ∵η=

    W有用

    W总=

    Fs−G动h

    Fs,

    ∴拉力的大小:F=

    G动

    2(1−η),故D正确,不符合题意;

    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错误,符合题意.

    故选C.

    点评:

    本题考点: 滑轮(组)的机械效率.

    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.