Question

分别用如图所示的两个滑轮组，将同一物体提升到相同高度．若物体受到的重力为100N，动滑轮的重力为20N．把物体匀速提升1m的过程中（不计绳重和摩擦），拉力F₂=________N，若F₁做的功为W₁，F₂做的功为W₂，则W₁________W₂（填“＜”、“＞”或“=”），甲、乙两滑轮组的机械效率________（选填“相等”或“不相等”）．

Answer 1

40    =    相等
分析：（1）由图可知乙滑轮组绳子的有效股数，根据F=（G_物+G_动）求出拉力大小；
（2）不计绳重和摩擦时，滑轮组的额外功是由克服动滑轮重力所做的功，再根据总功等于有用功和额外功之和来比较总功的大小；
（3）结合机械效率公式η=分析两滑轮组机械效率之间的关系．
解答：（1）由图可知滑轮组绳子的有效股数n_乙=3，
∴拉力F₂=（G_物+G_动）=×（100N+20N）=40N；
（2）甲乙两滑轮组所提的重物相同、上升的高度相同，
根据W=Gh可知两滑轮组所做的有用功相同；
不计绳重和摩擦时，滑轮组的额外功是由克服动滑轮重力所做的功，
根据W=Gh可知，动滑轮重和上升高度相同时，两者的额外功相等；
∵W_总=W_有+W_额，
∴两滑轮组的总功相同，即拉力做的功相等；
（3）根据η=×100%可知，两滑轮组的机械效率相等．
故答案为：40；=；相等．
点评：本题考查了功和机械效率的计算，关键是会分析滑轮组额外功产生的原因和公式F=（G_物+G_动）的灵活运用．