Question

2．如圖甲、乙所示為工人師傅往高處運送貨物的兩種方法．若要改變用力的方向，應選用圖甲所示的方法，若要機械效率高，應選用圖甲所示的方法．若兩圖中物重相等，不計滑輪重、繩重及摩擦，將物體勻速提起時，甲圖中工人所用的拉力為200N，則乙圖中工人的拉力應為100N．

Answer 1

分析 不計摩擦和繩重：
甲圖使用的是定滑輪，拉力F=G，額外功為0，機械效率為100%；
乙圖使用的是動滑輪，拉力F=$\frac{1}{2}$（G_物+G_輪），額外功為提升動滑輪做的功，機械效率小于1，據此分析判斷．

解答 解：
（1）甲圖使用的是定滑輪，定滑輪可以改變力的方向；所以，要改變用力的方向，應使用定滑輪甲；
（2）甲圖使用的是定滑輪，在不計繩重及摩擦時，額外功為0，機械效率為100%；
乙圖使用的是動滑輪，額外功為提升動滑輪做的功，機械效率小于100%；
所以η_甲＞η_乙，若要機械效率高，應選用定滑輪甲；
（3）甲圖使用的是定滑輪，在不計繩重、滑輪重及摩擦時，F_甲=G_物=200N；
已知甲圖和乙圖提升的是同一物體，
乙圖使用的是動滑輪，在不計繩重、滑輪重及摩擦時，
所以拉力F_乙=$\frac{1}{2}$G_物=$\frac{1}{2}$×200N=100N．
故答案為：甲；甲；100．

點評 熟知動滑輪與定滑輪的特點，學會分析產生額外功的因素，可幫助我們順利判斷省力情況及機械效率的大小．