Question

8．圖甲、乙兩種方式勻速提升重為100N的物體，已知滑輪重20N、繩重和摩擦力不計(jì)．使用甲圖所示裝置的好處是：可以改變力的方向，使用乙圖所示裝置的好處是：可以省力．則手的拉力：F_甲＞F_乙；機(jī)械效率：η_甲＞η_乙（后兩空選填“＞”、“＜”或“=”）

Answer 1

分析 （1）動(dòng)滑輪和定滑輪的使用特點(diǎn)：使用定滑輪不能省力，但能改變動(dòng)力的方向；使用動(dòng)滑輪不能改變動(dòng)力的方向，但能省力．
（2）利用滑輪來(lái)提起重物時(shí)，所做的有用功就是克服物體自身重力所做的功；不計(jì)繩重和摩擦，克服動(dòng)滑輪的重做的功就是額外功，使用定滑輪的機(jī)械效率就是100%．

解答 解：（1）甲為定滑輪，其使用時(shí)的好處是可以改變力的方向；乙為動(dòng)滑輪，其使用時(shí)的好處是可以省力；
（2）由定滑輪的使用特點(diǎn)可知：繩重和摩擦力不計(jì)，F(xiàn)_甲=G；
乙為動(dòng)滑輪，則F_乙=$\frac{1}{2}$（G_動(dòng)+G），一般情況下，動(dòng)滑輪重小于物重，因此F_甲＞F_乙．
如圖所示，用定滑輪和動(dòng)滑輪分別將質(zhì)量相同的甲、乙兩物體勻速提升相同的高度，不計(jì)繩重與摩擦，則所做的有用功一樣大，
由于要克服動(dòng)滑輪重力的作用，所以使用動(dòng)滑輪做的總功多，
由η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}(cāng)}$可知，定滑輪的機(jī)械效率高，所以η_甲＞η_乙．
故答案為：可以改變力的方向；可以省力；＞；＞．

點(diǎn)評(píng) 本題的解題關(guān)鍵是知道定滑輪和動(dòng)滑輪的特點(diǎn)，知道使用動(dòng)滑輪要克服動(dòng)滑輪重力做功，在有用功相同的情況下，使用動(dòng)滑輪所做的做功多．