Question

12．如图所示，分别用定滑轮、动滑轮把重力相同的甲、乙两物体（G_甲=G_乙＞G_动）在相同时间内匀速提升相同的高度（不计摩擦），则所用拉力F_甲大于F_乙，拉力做功的功率P_甲小于P_乙，机械效率η_甲大于η_乙．（选填“＞”、“＜”或“=”）

Answer 1

分析 （1）定滑轮的特点：使用定滑轮不能省力，但能改变动力的方向；动滑轮的特点：使用动滑轮不能改变动力的方向，但能省力；
（2）求出拉力做的总功，由P=$\frac{W}{t}$比较功率；
（3）运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；拉力做的功是总功，由公式η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$比较滑轮的机械效率．

解答 解：（1）由图甲可知：由定滑轮的使用特点可知：F_甲=G_甲=G；
由图乙可知：F_乙=$\frac{{G}_{乙}+{G}_{动}}{2}$=$\frac{G+{G}_{动}}{2}$，
又因为G_动＜G，所以F_乙=$\frac{G+{G}_{动}}{2}$＜G，则拉力F_甲＞F_乙．
（2）由于图乙要克服动滑轮重力做功，所以使用动滑轮做的总功多，即W_甲总＜W_乙总，
又因为t_甲=t_乙，由P=$\frac{W}{t}$可知，P_甲＜P_乙．
（3）因为两物体重力相同，提升相同的高度，所以W_甲有=W_乙有，
由η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$可知，η_甲＞η_乙．
故答案为：大于；小于；大于．

点评 此题考查了定滑轮、动滑轮的工作特点及功的原理的应用，解题关键是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，使用动滑轮所做的总功多．本题是一道基础性题目，也是容易出错的题目．