Question

5．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．在把物体匀速提升1m的过程中（不计绳重和摩擦），F_甲所做的功是120J；甲、乙滑轮组的机械效率相同（选填“相同”或“不同”）．

Answer 1

分析 （1）根据滑轮组中承担重物的绳子段数，得出绳子移动距离与物体升高高度间的关系，再根据拉力与重力的关系，得出拉力F的大小；再利用功的计算公式W=Fs，可求F_甲做的功；
（2）根据题目中的条件--不计绳重和摩擦，分析额外功、有用功的大小关系，可比较机械效率大小．

解答 解：（1）甲图中由3段绳子承担重物，h=1m，则绳子移动距离为s=3h=3×1m=3m；
因为不计绳重和摩擦，故拉力F大小为：F=$\frac{1}{3}$（G_物+G_轮）=$\frac{1}{3}$（100N+20N）=40N；
拉力做功为：W=Fs=40N×3m=120J；
（2）由题意知，不计绳重和摩擦，故甲乙装置的额外功体现在提升动滑轮上，即W_额=G_轮h=20N×1m=20J；
甲乙装置的有用功为：W_有=G_物h=100N×1m=100J；
可见，两个装置的额外功和有用功均相等，故机械效率相同．
故答案为：120；相同

点评 明确绳子段数，拉力与重力的关系；熟练运用计算功的计算公式，分析机械效率的大小，是解答此题的关键．