Question

2．如图甲、乙所示为工人师傅往高处运送货物的两种方法．若要改变用力的方向，应选用图甲所示的方法，若要机械效率高，应选用图甲所示的方法．若两图中物重相等，不计滑轮重、绳重及摩擦，将物体匀速提起时，甲图中工人所用的拉力为200N，则乙图中工人的拉力应为100N．

Answer 1

分析 不计摩擦和绳重：
甲图使用的是定滑轮，拉力F=G，额外功为0，机械效率为100%；
乙图使用的是动滑轮，拉力F=$\frac{1}{2}$（G_物+G_轮），额外功为提升动滑轮做的功，机械效率小于1，据此分析判断．

解答 解：
（1）甲图使用的是定滑轮，定滑轮可以改变力的方向；所以，要改变用力的方向，应使用定滑轮甲；
（2）甲图使用的是定滑轮，在不计绳重及摩擦时，额外功为0，机械效率为100%；
乙图使用的是动滑轮，额外功为提升动滑轮做的功，机械效率小于100%；
所以η_甲＞η_乙，若要机械效率高，应选用定滑轮甲；
（3）甲图使用的是定滑轮，在不计绳重、滑轮重及摩擦时，F_甲=G_物=200N；
已知甲图和乙图提升的是同一物体，
乙图使用的是动滑轮，在不计绳重、滑轮重及摩擦时，
所以拉力F_乙=$\frac{1}{2}$G_物=$\frac{1}{2}$×200N=100N．
故答案为：甲；甲；100．

点评 熟知动滑轮与定滑轮的特点，学会分析产生额外功的因素，可帮助我们顺利判断省力情况及机械效率的大小．