Question

【題目】工人師傅利用如圖所示的兩種方式，將重均為300N的貨物從圖示位置向上緩慢提升一段距離．F1、F2始終沿豎直方向；圖甲中OB=2OA，圖乙中動滑輪重為60N，重物上升速度為0.01m/s．不計杠桿重、繩重和摩擦，則下列說法正確的是（　　）
A.甲乙兩種方式都省一半的力
B.甲方式F1由150N逐漸變大
C.乙方式機械效率約為83.3%
D.乙方式F2的功率為3W

Answer 1

【答案】C
【解析】解： A、由甲圖可知，OB=2OA，即動力臂為阻力臂的2倍，由于不計摩擦、杠桿自重，由杠桿平衡條件可知，動力為阻力的一半，即F1=150N；
由圖乙可知，n=3，不計繩重和摩擦，則F2= （G+G動）= （300N+60N）=120N，故A錯誤；
B、甲圖中，重力即阻力的方向是豎直向下的，動力的方向也是豎直向下的，在提升重物的過程中，動力臂和阻力臂的比值不變，故動力F1的大小不變，故B錯誤；
C、不計繩重和摩擦，則乙方式機械效率為：
η= = = = = =83.3%，故C正確；
D、乙方式中F2=120N，繩子的自由端的速度為v繩=0.01m/s×3=0.03m/s，
則乙方式F2的功率為：P=F2v繩=120N×0.03m/s=3.6W，故D錯誤．
故選：C．
【考點精析】解答此題的關鍵在于理解杠桿的平衡條件的相關知識，掌握杠桿平衡：杠桿在動力和阻力的作用下靜止或勻速轉動時，稱為杠桿平衡．杠桿平衡是力和力臂乘積的平衡，而不是力的平衡．杠桿平衡的條件：動力 ×動力臂 = 阻力 ×阻力臂即：F1 L1 = F2 L2可變形為 ：F1 / F2 = L1 / L2，以及對滑輪（組）的機械效率的理解，了解關于滑輪組機械效率的計算：W有用 = G·h；W總 = F·s； s = n·h （1）η=W有用 / W總 （2)η= W有用 / W總 = Gh/Fs = Gh/nFh = G/(nF)．