Question

小明用同一滑轮组分别将甲、乙两组钩码提升相同的高度，如图所示．他两次提升钩码所用的拉力分别为F_甲和F_乙，则F_甲

＜

F_乙；所做的有用功分别为W_甲和W_乙，则W_甲

＜

W_乙．机械效率分别为η_甲和η_乙，则η_甲

＜

η_乙，（均选填“＞”、“=”或“＜”），判断依据是：

同一滑轮组，提升物体越重，机械效率越高

．

Answer 1

分析：①从图可知，G_甲＜G_乙，提升甲、乙两组钩码使用的是同一滑轮组，从而可以判断出他两次提升钩码所用的拉力F_甲和F_乙的大小关系．
②有用功就是提升重物所做的功，知道G_甲＜G_乙，并且甲、乙两组钩码提升相同的高度，可利用公式W=Gh判断出两次所做有用功的大小关系．
③两次使用的是同一个滑轮组，所做的额外功相等，而总功等于有用功加上额外功，可利用公式η=

W有用

W总

=

W有用

W有用+W额

判断出机械效率的大小关系．

解答：解：
①从图可知，G_甲＜G_乙，提升甲、乙两组钩码使用的是同一滑轮组，因此提升重物的重力越大，绳子末端的拉力越大，从而可知：F_甲＜F_乙．
②∵G_甲＜G_乙，而h_甲=h_乙，
∴由公式W=Gh可知：W_甲＜W_乙．
③∵两次使用的是同一个滑轮组，
∴两次所做的额外功相等，即W_甲额外=W_乙额外．
而两次所做的有用功W_甲＜W_乙，
则由公式η=

W有用

W总

=

W有用

W有用+W额

可知，所做的有用功越大，其机械效率越大，
∴η_甲＜η_乙．
判断依据是：同一滑轮组，提升物体越重，做的有用功越多，机械效率越高．
故答案为：＜；＜；＜；同一滑轮组，提升物体越重，机械效率越高．

点评：此题主要考查了有用功、额外功、总功的计算方法，以及机械效率大小的比较．关键提升甲、乙两组钩码使用的是同一滑轮组，两次所做的额外功相等．
此题涉及到的知识点不是很多，学习的时候要注意这些知识点之间的联系，做到学新而知故，在知识的融会贯通中得到更大的提升．