14. 如图所示, 甲、乙两套装置所用的滑轮质量相等。用它们分别将相同质量的重物匀速竖直提升, 在相等时间内绳端 A、B 移动相同的距离(忽略绳重和摩擦), 在此过程中, 下列说法正确的是 ()

A. 两重物上升的速度相等
B. 两滑轮组绳端的拉力相等
C. 甲滑轮组的总功比乙少
D. 两滑轮组的机械效率相等

D

15. 如图所示的斜面长 s 为 8 m, 高 h 为 1 m, 建筑工人用绳子在 6 s 内将重为 500 N 的物体从其底端沿斜面向上匀速拉到顶端, 拉力 F = 150 N(忽略绳子重力), 则下列说法正确的是 ()

A. 物体运动时所受的摩擦力是 87.5 N
B. 拉力做的功是 300 J
C. 拉力的功率是 75 W
D. 斜面的机械效率是 80%

A

16. 小华同学用同一滑轮组进行两次实验测量滑轮组的机械效率, 并将获得的数据填在表中。

根据小华同学的实验记录可以确定:
(1) 实验装置所用滑轮的个数至少是______个, 其中动滑轮是______个。
(2) 第 1 次测得滑轮组的机械效率为______, 若测出动滑轮总重为 0.3 N, 则实验中克服摩擦力和绳重所做的额外功为______J, 若第 3 次提升的钩码重为 3 N, 则测得滑轮组的机械效率的范围是______(结果精确到 0.1%)。

(1) 3 2 (2) 62.5% 0.09 62.5%~83.3%

17. (2024·常州期末) 如图所示的滑轮组, 不计绳重及摩擦, 小明在绳的自由端施加力 F, 在 20 s 内将重为 450 N 的货物匀速提升 4 m, 此过程中拉力 F 做功的功率为 120 W。求:
(1) 此过程中滑轮组做的有用功。
(2) 此过程中滑轮组做的总功。
(3) 此过程中滑轮组的机械效率。
(4) 若小明用此装置匀速提升其他货物 G' 时, 他在绳的自由端施加的力 F' 为 400 N, 此种情况下滑轮组的机械效率。

(1) $W_{有用}=Gh=450N×4m=1800J$
(2) $W_{总}=Pt=120W×20s=2400J$
(3) $\eta=\frac{W_{有用}}{W_{总}}×100\%=\frac{1800J}{2400J}×100\%=75\%$
(4) $W_{额外}=W_{总}-W_{有用}=2400J - 1800J=600J$，$G_{动}=\frac{W_{额外}}{h}=\frac{600J}{4m}=150N$，根据 $F'=\frac{1}{n}(G'+G_{动})$ 可知，$G'=nF'-G_{动}=3×400N - 150N=1050N$，$\eta'=\frac{W_{有用}'}{W_{总}'}×100\%=\frac{G'h'}{F's'}×100\%=\frac{G'h'}{F'nh'}×100\%=\frac{G'}{nF'}×100\%=\frac{1050N}{3×400N}×100\%=87.5\%$