Question

2．分別用如圖所示的兩個(gè)滑輪組，將同一物體提升到相同高度．若動(dòng)滑輪的重力相等．（不計(jì)繩重和摩擦）則，既能改變施力方向，又能省力的是甲（選填甲/乙/甲和乙）滑輪組，甲滑輪組的拉力大于乙滑輪組的拉力，甲滑輪組的機(jī)械效率等于乙滑輪組的機(jī)械效率．

Answer 1

分析 （1）由圖可知乙滑輪組繩子的有效股數(shù)，根據(jù)F=$\frac{1}{n}$（G_物+G_動(dòng)）比較拉力大��；
（2）不計(jì)繩重和摩擦?xí)r，滑輪組的額外功是由克服動(dòng)滑輪重力所做的功，再根據(jù)總功等于有用功和額外功之和來比較總功的大小；
結(jié)合機(jī)械效率公式η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$分析兩滑輪組機(jī)械效率之間的關(guān)系．

解答 解：（1）由圖可知，甲圖拉力方向向下，乙圖拉力方向向上，將同一物體提升到相同高度，則既能改變施力方向，又能省力的是甲，乙只能省力，不能改變力的方向，
甲圖滑輪組繩子的有效股數(shù)n_甲=2，
F₁=$\frac{1}{2}$（G_物+G_動(dòng)）；
乙圖滑輪組繩子的有效股數(shù)n_乙=3，
拉力F₂=$\frac{1}{3}$（G_物+G_動(dòng)）；
因?yàn)閷⑼�一物體提升到相同高度．若動(dòng)滑輪的重力相等，所以F₁＞F₂；
（2）甲乙兩滑輪組所提的重物相同、上升的高度相同，
根據(jù)W=Gh可知兩滑輪組所做的有用功相同；
不計(jì)繩重和摩擦?xí)r，滑輪組的額外功是由克服動(dòng)滑輪重力所做的功，
根據(jù)W=Gh可知，動(dòng)滑輪重和上升高度相同時(shí)，兩者的額外功相等；
W_總=W_有+W_額，
兩滑輪組的總功相同，即拉力做的功相等；
根據(jù)η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$×100%可知，兩滑輪組的機(jī)械效率相等．
故答案為：甲；大于；等于．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了功和機(jī)械效率的計(jì)算，關(guān)鍵是會(huì)分析滑輪組額外功產(chǎn)生的原因和公式F=$\frac{1}{n}$（G_物+G_動(dòng)）的靈活運(yùn)用．