Question

在一次实践活动中，某同学分别用以轻质杠杆（O为支点，OA=3OB）、一只滑轮和一些细绳构成的简单机械来提升重90N的物体，如图甲、乙所示．

（1）在不计机械重、绳重和部件间摩擦时，F₁=______N，F₂=______N．
（2）使用图乙组合机械的好处有______和______．
（3）在进行图甲的实验中，若测出F₁为50N，则它的机械效率η=______．
请你提出一条增大机械效率的办法：______．

Answer 1

【答案】分析：（1）甲图动滑轮上有两端绳子，拉力是重力的一半，乙图中，已知动滑轮上拉力的大小，根据杠杆平衡条件F₁L₁=F₂L₂，可求拉力F₂的大小．
（2）比较两拉力的大小，就可得出使用乙图组合机械的好处．
（3）已知物体的重力和拉力的大小，知道重物提升相同的高度的拉力移动的距离的关系，根据公式η= 即可得出机械效率．
乙图设计的是省力的组合机械，减小杠杆的动力臂，增大杠杆的阻力臂，即可改为能省距离的组合机械．
解答：解：（1）甲图拉力是重力的一半，F₁==×90N=45N，
乙图中F₁?OB=F₂?OA，
所以F₂==×45N=15N．
（2）很明显45N＞15N，所以使用乙图组合机械的好处是可以更加省力；
因拉力的方向向下，使用方便了．
（3）因为甲图是动滑轮，则n=2，所以，s=nh，
则η======90%；
对于甲图动滑轮，增大机械效率的办法是增加提升的物体的重力，或减少动滑轮的重力．
故答案为：（1）45，15；（2）省力；使用方便；（3）90%；增加提升的物体的重力．
点评：本题考查滑轮组绳子拉力的计算和机械效率的计算，关键是根据杠杆的平衡条件求拉力的大小．