Question

8．图甲、乙两种方式匀速提升重为100N的物体，已知滑轮重20N、绳重和摩擦力不计．使用甲图所示装置的好处是：可以改变力的方向，使用乙图所示装置的好处是：可以省力．则手的拉力：F_甲＞F_乙；机械效率：η_甲＞η_乙（后两空选填“＞”、“＜”或“=”）

Answer 1

分析 （1）动滑轮和定滑轮的使用特点：使用定滑轮不能省力，但能改变动力的方向；使用动滑轮不能改变动力的方向，但能省力．
（2）利用滑轮来提起重物时，所做的有用功就是克服物体自身重力所做的功；不计绳重和摩擦，克服动滑轮的重做的功就是额外功，使用定滑轮的机械效率就是100%．

解答 解：（1）甲为定滑轮，其使用时的好处是可以改变力的方向；乙为动滑轮，其使用时的好处是可以省力；
（2）由定滑轮的使用特点可知：绳重和摩擦力不计，F_甲=G；
乙为动滑轮，则F_乙=$\frac{1}{2}$（G_动+G），一般情况下，动滑轮重小于物重，因此F_甲＞F_乙．
如图所示，用定滑轮和动滑轮分别将质量相同的甲、乙两物体匀速提升相同的高度，不计绳重与摩擦，则所做的有用功一样大，
由于要克服动滑轮重力的作用，所以使用动滑轮做的总功多，
由η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$可知，定滑轮的机械效率高，所以η_甲＞η_乙．
故答案为：可以改变力的方向；可以省力；＞；＞．

点评 本题的解题关键是知道定滑轮和动滑轮的特点，知道使用动滑轮要克服动滑轮重力做功，在有用功相同的情况下，使用动滑轮所做的做功多．