6 如图所示,用甲、乙两套装置分别匀速提升A、B两重物,使两重物上升相同高度,所用拉力$F_1$、$F_2$大小相等,若绳重和摩擦均不计,则 (
C
)

A.乙装置可看成等臂杠杆
B.$F_1$竖直向下拉会更省力
C.甲装置的机械效率大于乙装置
D.拉力$F_1$、$F_2$做功相等
解析:
【分析】
本题考查定滑轮、动滑轮的特点,机械效率与功的计算。首先明确甲是定滑轮,乙是动滑轮:定滑轮实质是等臂杠杆,不省力,拉力等于物重,绳子移动距离等于物体上升高度;动滑轮实质是动力臂为阻力臂2倍的杠杆,省力,拉力$F=\frac{G_{物}+G_{动}}{2}$,绳子移动距离是物体上升高度的2倍。再逐一分析选项判断对错。
【解析】
1. 分析选项A:乙装置是动滑轮,实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆,并非等臂杠杆(等臂杠杆对应定滑轮),故A错误。
2. 分析选项B:定滑轮不省力,拉力大小与方向无关,因此$F_1$竖直向下拉时,拉力仍等于重物A的重力,不会更省力,故B错误。
3. 分析选项C:机械效率$\eta=\frac{W_{有用}}{W_{总}}$。
甲装置:$W_{有用甲}=G_A h$,$W_{总甲}=F_1 s_1$,定滑轮绳子移动距离$s_1=h$,且$F_1=G_A$,因此$W_{总甲}=F_1 h=G_A h$,$\eta_甲=\frac{G_A h}{G_A h}=100\%$。
乙装置:$W_{有用乙}=G_B h$,$W_{总乙}=F_2 s_2$,动滑轮绳子移动距离$s_2=2h$,已知$F_1=F_2$,且$F_2=\frac{G_B + G_{动}}{2}$,得$G_B=2F_2 - G_{动}=2F_1 - G_{动}$,则$W_{有用乙}=(2F_1 - G_{动})h$,$W_{总乙}=F_2 · 2h=2F_1 h$,$\eta_乙=\frac{(2F_1 - G_{动})h}{2F_1 h}=\frac{2F_1 - G_{动}}{2F_1}<1$。
因此$\eta_甲>\eta_乙$,即甲装置的机械效率大于乙装置,故C正确。
4. 分析选项D:拉力做功$W=Fs$,甲中$W_1=F_1 h$,乙中$W_2=F_2 · 2h$,因$F_1=F_2$,故$W_2=2F_1 h$,$W_1≠W_2$,故D错误。
【答案】
C
【知识点】
定滑轮与动滑轮、机械效率、功的计算
【点评】
本题结合定滑轮、动滑轮的特点,考查机械效率和功的计算,需明确两种滑轮的实质,结合公式分析各选项,属于基础题型,难度适中。
【难度系数】
0.5