Question

8．用圖甲、乙兩種方式勻速提升重為100N的物體，已知滑輪重20N，繩重和摩擦力不計．則手的拉力F_甲＞F_乙；機械效率η_甲＞ η_乙（選填“＜”、“=”或“＞”）．

Answer 1

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

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

點評 本題的解題關鍵是知道使用動滑輪要克服動滑輪重力做功，在有用功相同的情況下，使用動滑輪所做的做功多．