Question

【題目】如圖所示是兩個工人分別用滑輪按甲、乙兩種方式把質量相同的兩袋沙子從地面提到二樓，兩種方式所用拉力分別為F甲、F乙 ， 機械效率分別為η甲、η乙 ， 若不計繩重和摩擦，且G沙子＞G滑輪 ， 則有下列關系：F甲F乙 ， η甲η乙.（選填“＞”、“=”或“＜”）

Answer 1

【答案】＞；＞
【解析】不計繩重與摩擦，使用定滑輪不能省力，甲圖所用拉力等于物重；使用動滑輪可以省力，乙圖所用拉力小于物重，所以甲圖中的拉力大于乙圖中的拉力.
因為小明分別用甲、乙兩滑輪把同一袋沙從一樓地面提到二樓地面，所以兩種情況的有用功相同；甲是定滑輪，當有用功一定時，不計繩重與摩擦，甲中所做的總功為對一袋沙所做的功，利用機械時做的額外功少，則總功就少，所以定滑輪的機械效率高.又因為乙是動滑輪，乙中所做的總功還包括對動滑輪所做的功，利用乙滑輪做的額外功多，則總功多，所以動滑輪的機械效率低，綜上所述，即F甲 ＞F乙 ，η甲 ＞η乙.
所以答案是：＞；＞.
【考點精析】解答此題的關鍵在于理解滑輪（組）的機械效率的相關知識，掌握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)．