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A
A
C
【解析】:
本题主要考查功率和机械效率的概念及其关系。
A选项,功率是描述做功快慢的物理量,功率大意味着在相同时间内完成的功多,即做功快。因此,A选项正确。
B选项,机械效率是指有用功占总功的比例,与做功的多少无关。即使做功多,但如果其中无用功占比较大,机械效率也不一定高。因此,B选项错误。
C选项,机械效率不仅与有用功有关,还与总功有关。即使两种机械所做的有用功相等,如果它们的总功不同,那么它们的机械效率也不一定相等。因此,C选项错误。
D选项,机械效率与是否省力无关。省力的机械可能由于摩擦、机械自重等因素导致无用功占比较大,从而机械效率并不高。因此,D选项错误。
【答案】:
A
【解析】:本题主要考查滑轮组机械效率的影响因素以及提高机械效率的方法。
滑轮组的机械效率公式为$ \eta = \frac{W_{有用}}{W_{总}} × 100\% $,其中$ W_{有用} $是有用功,即提升物体所做的功,$ W_{总} $是总功,包括有用功和额外功。额外功主要是克服动滑轮重力和摩擦等所做的功。
A选项:转轴加润滑油,这样可以减少滑轮转动时的摩擦,从而减少额外功。在有用功不变的情况下,额外功减少,总功减少,根据机械效率公式,机械效率会提高。
B选项:增加提升高度,根据滑轮组的特点,提升高度增加,有用功和总功都会按相同比例增加,因为有用功$ W_{有用}=Gh $($ G $是物体重力,$ h $是提升高度),总功$ W_{总}=Fs $($ F $是拉力,$ s $是绳子自由端移动距离),且$ s = nh $($ n $是承担物重的绳子段数),所以机械效率$ \eta=\frac{Gh}{Fs}=\frac{Gh}{Fnh}=\frac{G}{nF} $,与提升高度$ h $无关,增加提升高度机械效率不变。
C选项:增大提升速度,提升速度的大小并不影响有用功和额外功的大小,因为有用功和额外功只与物体重力、提升高度、动滑轮重力、摩擦等因素有关,与速度无关,所以机械效率不变。
D选项:减小物体质量,物体质量减小,重力$ G $减小,有用功$ W_{有用}=Gh $减小,而额外功基本不变(动滑轮重力、摩擦等因素未变),总功$ W_{总}=W_{有用}+W_{额} $减小,但有用功减小的比例更大,根据机械效率公式,机械效率会降低。
【答案】:A
【解析】:
本题主要考查对机械效率概念的理解以及功的计算。
由题知,将同一袋沙子从一楼地面提到二楼地面,物重$G$和上升的高度$h$都相同,根据$W_{有}=Gh$可知,两种情况做的有用功相同,即$W_{有1}=W_{有2}=W_{有}$。
不计绳重与摩擦,使用定滑轮时,额外功为$0$,总功等于有用功,即$W_{1}=W_{有}$;使用动滑轮时,要克服动滑轮重力做额外功,所以总功$W_{2}=W_{有}+W_{额}$,显然$W_{2}>W_{有}$,即$W_{2}>W_{1}$。
根据机械效率公式$\eta=\frac{W_{有}}{W_{总}}$,对于甲滑轮(定滑轮),$W_{总1}=W_{1}$,则$\eta_{1}=\frac{W_{有}}{W_{1}} = 100\%$(不计绳重与摩擦时);对于乙滑轮(动滑轮),$W_{总2}=W_{2}$,因为$W_{2}>W_{1}$,且有用功相同,所以$\eta_{2}=\frac{W_{有}}{W_{2}}$,$\eta_{2}<\eta_{1}$,即$\eta_{1}>\eta_{2}$。
【答案】:
C