Question

如图所示，A物体重力为50牛，若分别使用图（a）和（b）的装置将A物体匀速提升2米（不计绳重和摩擦，物重远大于滑轮重），则拉力F₁______F₂ （选填“大于”、“等于”或“小于”，下同），则两个装置的机械效率η₁______η₂．

Answer 1

（1）a图中使用的是定滑轮，不省力，不计绳重和摩擦，拉力F₁=G，
b图中使用的是动滑轮，能省一半力，不计绳重和摩擦，拉力F₂=

1

2

（G+G_动），
∵G_动小于G，
∴G＞

1

2

（G+G_动），
即拉力F₁大于F₂．
（2）不计绳重和摩擦，所以a图中拉力F₁做的功：
W_1总=F₁s=Gh，
b图中拉力F₂移动的距离：s=2h，
拉力F₂做的功：W_2总=F₂s=

1

2

（G+G_动）×2h=Gh+G_动h，
∴W₁＜W₂；
将相同的重物提升相同的高度，根据公式W_有用=Gh可知，拉力做的有用功是相同的；
根据机械效率公式η=

W有用

W总

可知，在有用功相同的情况下，机械效率和总功大小成反比，由上面的分析可知b图中拉力F₂做的总功大于a图中拉力F₁做的总功，所以b图滑轮的机械效率小于a图滑轮的机械效率．
故答案为：大于，大于．