Question

3．工人用如圖所示的甲、乙兩種滑輪把同樣一桶沙提升相同高度，所用的拉力分別是F_甲、F_乙，滑輪機械效率分別是η_甲、η_乙，若不計繩重和摩擦，且沙子的重力大于動滑輪重力，則F_甲＞F_乙，η_甲＞η_乙（以上兩空填“＞”、“＜”或“=”），圖乙中增加沙子的質(zhì)量，則η_乙將增大（填“增大”、“減小”或“不變”）

Answer 1

分析 若不計繩重和摩擦，定滑輪不省力，拉力的大小等于物體的重力；動滑輪上有兩段繩子，拉力等于物體和動滑輪總重的一半；
運用滑輪來提起重物時，所做的有用功就是克服物體自身重力所做的功；不計繩重和摩擦，克服動滑輪的重做的功就是額外功；所以使用定滑輪的機械效率就是100%，使用動滑輪機械效率小于100%．

解答 解：由題知，不計繩重和摩擦，使用定滑輪，F(xiàn)_甲=G；
使用動滑輪，F(xiàn)_乙=$\frac{G+{G}_{動}}{2}$，因為滑輪重要小于物體的重，
所以F_乙＜G，則F_甲＞F_乙．
將兩個重力相同的物體勻速提升相同高度，說明有用功是相等的，
使用動滑輪時要克服動滑輪的重做額外功，則η_甲＞η_乙．
圖乙中增加沙子的質(zhì)量，有用功增加而額外功不變，
有用功占總功的比增加，則乙的機械效率n_乙將增大．
故答案為：＞；＞；增大．

點評 本題考查動滑輪和定滑輪有用功、總功和機械效率的大小比較，關(guān)鍵是掌握它們的工作特點．