Question

18．如图所示，已知动滑轮的重是G₁；物体的重是G（G＜G₁）；拉力大小是F；将物体匀速提升h，此过程中做的有用功是Gh，机械效率η=$\frac{G}{2F}$×100%；若提起物体的重变为G₂（G₁＞G₂），提升距离仍是h，此时动滑轮的机械效率为η₁，则η₁＞η₂（填“＞”、“=”或“＜”）．

Answer 1

分析 （1）物体匀速提升的过程中有用功为克服物体重所在的功，根据W=Gh求出其大小，动滑轮绳子的有效股数为2，根据s=nh求出绳端移动的距离，根据W=Fs求出总功，利用η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%求出滑轮组的机械效率；
（2）使用同一个动滑轮，额外功一定，根据机械效率公式可知，物体越重，有用功越多，机械效率越高．

解答 解：（1）物体匀速提升的过程中有用功：
W_有=Gh，
动滑轮绳端移动的距离：
s=nh=2h，
总功：
W_总=Fs=2Fh，
机械效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{Gh}{2Fh}$×100%=$\frac{G}{2F}$×100%；
（2）使用同一个动滑轮，额外功一定，物体越重，做的有用功越多，机械效率越高，因为G₁＞G₂，所以η₁＞η₂．
故答案为：Gh；$\frac{G}{2F}$×100%；＞．

点评 本题考查功和机械效率的计算，关键是公式的灵活运用以及公式的推导，学会举一反三的能力，根据所学公式推导出自己解题所需要的公式，这是本题的难点．