Question

【題目】如圖所示,甲、乙兩套裝置中，每個滑輪的質量相等，繩重和摩擦忽略不計．用 甲裝置把重為 100N 物體 G 升高 2m，所用拉力為 62.5N，甲、乙裝置的機械效率分別 η1、η2 ， 則 η1= ________；若用乙裝置提相同的重物，則拉力 F2 ________F1（選 填“>”、“<”或“=”，下同），機械效率 η2________η1 ．

Answer 1

【答案】80% < =

【解析】

第一空．甲圖使用的是動滑輪，則n=2，拉力端移動距離s=2h=2×2m=4m，

拉力做的總功：W總=Fs=62.5N×4m=250J；

做的有用功：

W有用=Gh=100N×2m=200J；

動滑輪的機械效率：

η1==×100%=80%；

第二空．由圖可知,甲圖中使用動滑輪繩子的有效股數為n1=2,乙圖中滑輪組繩子的有效股數為n2=3，

因為每個滑輪的質量均相等，所以每個滑輪的重力相等，

提升相同的重物時，則物重相等，

忽略繩重和摩擦,拉力F= (G物+G動)，則：

F1=(G物+G動),F2=(G物+G動)；

所以, F2< F1；

第三空．比較甲、乙兩個滑輪組可知，動滑輪重相同，提升的物體重和高度相同，繩重和摩擦忽略不計，

則W額=G動h,W有用=G物h，

所以，利用甲、乙裝置做的有用功相同、額外功相同，總功相同，

根據η=可知,兩個裝置的機械效率相同,即：η1=η2。