Question

16．用圖甲、乙兩種方式勻速將重為100N的物體提升相同的高度，已知滑輪重20N，繩重和摩擦力不計(jì)．則手的拉力：F_甲大于F_乙；拉力F對(duì)重物做的功W_甲等于W_乙，機(jī)械效率：η_甲大于η_乙（選填大于、小于或等于）．

Answer 1

分析 （1）動(dòng)滑輪和定滑輪的使用特點(diǎn)：使用定滑輪不能省力，但能改變動(dòng)力的方向；使用動(dòng)滑輪不能改變動(dòng)力的方向，但能省力．
（2）利用滑輪來(lái)提起重物時(shí)，所做的有用功就是克服物體自身重力所做的功；不計(jì)繩重和摩擦，克服動(dòng)滑輪的重做的功就是額外功，使用定滑輪的機(jī)械效率就是100%．

解答 解：繩重和摩擦力不計(jì)，由定滑輪的使用特點(diǎn)可知：F_甲=G；
由動(dòng)滑輪的使用特點(diǎn)可知：F_乙=$\frac{1}{2}$（G_動(dòng)+G）；
一般情況下，動(dòng)滑輪重小于物重，因此F_甲＞F_乙．
如圖所示，用定滑輪和動(dòng)滑輪分別將質(zhì)量相同的甲、乙兩物體勻速提升相同的高度，不計(jì)繩重與摩擦，則所做的有用功一樣大，即拉力F對(duì)重物做的功W_甲=W_乙，
乙圖，要克服動(dòng)滑輪的重力做額外功，所以使用動(dòng)滑輪做的總功多，由η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}(cāng)}$可知，動(dòng)滑輪的機(jī)械效率低，即η_甲＞η_乙．
故答案為：大于；等于；大于．

點(diǎn)評(píng) 本題的解題關(guān)鍵是知道使用動(dòng)滑輪要克服動(dòng)滑輪重力做功，在有用功相同的情況下，使用動(dòng)滑輪所做的做功多．