Question

19．如图甲和乙所示为研究定滑轮和动滑轮特点的装置和实验操作．实验证明：使用定滑轮可以改变动力方向，但不能省力；使用动滑轮可以省力，但不能改变力的方向；分析可知甲的机械效率较高．

Answer 1

分析 （1）观察甲图三次弹簧测力计示数与物重，可得出拉力与物重相等，但改变了用力的方向，给做功带来了方便；
（2）观察乙图弹簧测力计示数与物重，可得出拉力小于物重，即使用动滑轮时省力；
（3）分别求出动滑轮和定滑轮的机械效率，进行比较即可．

解答 解：（1）从甲图中可看出，三次拉力的方向都不相同．在实验过程中不断改变拉力的方向；观察测力计的示数都为1N，等于物重，故可得出结论：定滑轮可以改变力的方向，但不能省力．
（2）在图乙中，拉力F=0.6N＜G=1N，故使用动滑轮时省力，但不能改变力的方向．
（3）根据甲中数据，定滑轮的机械效率为η_定=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{1N×h}{1N×h}$×100%=100%，
根据乙中数据，动滑轮的机械效率为η_动=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{1N×h}{0.6N×2h}$×100%≈83.3%，
由此可知，定滑轮和动滑轮的机械效率的大小关系是：η_定＞η_动，即甲的机械效率高．
故答案为：改变动力方向，但不能省力；省力，但不能改变力的方向；甲．

点评 此题考查了定滑轮和动滑轮的特点、以及机械效率的推断，是一道较简单的实验题．