如图所示的两个滑轮组,每个轮的质量都相等.用它们提升等重的物体时,作用在两个滑轮组上的动力分别为F1和F2,两个滑轮组的机械效率分别为η1和η2.若不计摩擦和绳重,则下列判断中正确的是
A.一定是F1>F2
B.一定是F1<F2
C.一定是η1>η2
D.一定是η1<η2
D
由图知,左边滑轮组承担物重的绳子股数为4,右边滑轮组承担物重的绳子股数为3;
不计绳重和摩擦,根据拉力和物重的关系F=(G轮+G物)比较拉力大小关系;
假设提升物体的高度相同,又知道提升相同的物重,做的有用功相同,但额外功不同,根据机械效率公式η==,比较机械效率的大小关系.
解答:左图:使用滑轮拉组拉力F1=(G物+2G轮),
右图,使用滑轮拉组拉力F2=(G物+G轮),
∵不知物重和动滑轮重的关系,
∴不能确定F1、F2的大小关系,故A、B错;
假设提升物体的高度均为h,
利用左图滑轮组,
W有用=Gh,
不计摩擦和绳重,
W额1=2G轮h;
利用右图滑轮组,
W有=Gh,
不计摩擦和绳重,
W额2=G轮h
∴W额1>W额2,
∵η==,
∴η1<η2,故C错、D正确.
故选D.
点评:本题考查滑轮组绳子拉力的计算和机械效率大小的比较,关键知道不计摩擦和绳重时,拉力F=(G轮+G物),W额=G轮h.