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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,动滑轮的重力为G,此装置的机械效率为η,不计绳重和摩擦.则工人所用的拉力为( )
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答案:
分析: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=(G物+G动); 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. 解答:解: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=(G物+G动),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有=G物h, ∵η=, 拉力做的功为总功: W总==, 又∵W总=Fs, ∴拉力的大小: F===,故B正确; ③使用动滑轮做的额外功: W额=G动h, W有=W总-W额=Fs-G动h, ∵η==, ∴拉力的大小:F=,故D正确; 根据C中结果反推导,发现η=,不符合机械效率的定义,故C错. 故选A、B、D.
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