Question

如圖所示，A物體重力為50牛，若分別使用圖（a）和（b）的裝置將A物體勻速提升2米（不計繩重和摩擦），則拉力F₁    F₂（選填“大于”、“等于”或“小于”，下同）,則兩個裝置的機械效率η₁       η_2。

Answer 1

小于，大于

試題分析：先判斷a和b中用的是定滑輪還是動滑輪，再根據不計繩重和摩擦時動滑輪和定滑輪的省力特點判斷拉力的大小關系；根據W=Fs判斷出拉力做功的大小；再利用機械效率公式比較機械效率大小。a圖中使用的是定滑輪，不省力，不計繩重和摩擦，拉力F₁=G，b圖中使用的是動滑輪，能省一半力，不計繩重和摩擦，拉力，∵G_動遠小于G，∴，即拉力F₁大于F₂，不計繩重和摩擦，所以a圖中拉力F₁做的功：W_1總=F₁s=Gh，b圖中拉力F₂移動的距離：s=2h，拉力F₂做的功：，∴W₁＜W₂；將相同的重物提升相同的高度，根據公式W_有用=Gh可知，拉力做的有用功是相同的；根據機械效率公式可知，在有用功相同的情況下，機械效率和總功大小成反比，由上面的分析可知b圖中拉力F₂做的總功大于a圖中拉力F₁做的總功，所以b圖滑輪的機械效率小于a圖滑輪的機械效率。
點評：此題主要考查的是學生對滑輪組繩子的拉力、功的計算公式和機械效率計算公式的理解和掌握，有一定難度。