Question

用四只完全相同的滑輪和兩根相同的繩子組成如圖所示的甲、乙兩個滑輪組，分別將兩個相同的鉤碼提升10cm，若不計繩子與滑輪的摩擦，　 　裝置更省力（選填“甲”或“乙”）．甲裝置的機械效率　   　乙裝置的機械效率（選填“高于”、“低于”或“等于”）．

Answer 1

乙；等于

試題分析：①由滑輪組的結構知道承擔物重的繩子股數n，根據F=（G_物+G_輪）比較拉力大小，確定哪個更省力；
②把相同的重物勻速提升相同的高度，做的有用功相同；不計摩擦，利用相同的滑輪、提升相同的高度，做額外功相同；而總功等于有用功加上額外功，可知利用滑輪組做的總功相同，再根據效率公式判斷滑輪組機械效率的大小關系．
①不計摩擦，
∵拉力F=（G_物+G_輪），n_甲=2，n_乙=3，
∴繩子受的拉力：
F_甲=（G_物+G_輪），F_乙=（G_物+G_輪），∴F_甲＞F_乙，乙更省力；
②∵動滑輪重相同，提升的物體重和高度相同，W_額=G_輪h，W_有用=G_物h，
∴利用滑輪組做的有用功相同、額外功相同，總功相同，
∵η=，
∴滑輪組的機械效率相同，即：η_甲=η_乙
點評：本題考查了使用滑輪組時n的確定方法，有用功、額外功、總功的計算方法，不計摩擦和繩重時拉力的求法；本題關鍵在于確定額外功相等