Question

分别用如图所示的（甲）、（乙）两个滑轮组，在100s内将重为400N的物体G匀速提升10m，每个滑轮的重均为20N．不计绳重及摩擦，此过程中，拉力做的功分别为W_甲、W_乙，滑轮组的机械效率分别为η_甲、η_乙，则F_甲

＞

F_乙，W_甲

=

W_乙，η甲

=

η_乙（选填“＞”、“＜”或“=”）．

Answer 1

分析：（1）由图可知乙滑轮组绳子的有效股数，根据F=

1

n

（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=

W有用

W总

×100%分析两滑轮组机械效率之间的关系．

解答：解：（1）由图可知滑轮组绳子的有效股数n_甲=2，n_乙=3，
∴拉力F_甲=

1

2

（G_物+G_动）=

1

2

×（400N+20N）=210N，
拉力F_乙=

1

3

（G_物+G_动）=

1

3

×（400N+20N）=140N，
则F_甲＞F_乙；
（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）由式η=

W有用

W总

×100%可知，两滑轮组的机械效率相等．
故答案为：＞；=；=．

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=

1

n

（G_物+G_动）的灵活运用．