Question

18．如圖所示，已知動滑輪的重是G₁；物體的重是G（G＜G₁）；拉力大小是F；將物體勻速提升h，此過程中做的有用功是Gh，機械效率η=$\frac{G}{2F}$×100%；若提起物體的重變為G₂（G₁＞G₂），提升距離仍是h，此時動滑輪的機械效率為η₁，則η₁＞η₂（填“＞”、“=”或“＜”）．

Answer 1

分析 （1）物體勻速提升的過程中有用功為克服物體重所在的功，根據W=Gh求出其大小，動滑輪繩子的有效股數為2，根據s=nh求出繩端移動的距離，根據W=Fs求出總功，利用η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%求出滑輪組的機械效率；
（2）使用同一個動滑輪，額外功一定，根據機械效率公式可知，物體越重，有用功越多，機械效率越高．

解答 解：（1）物體勻速提升的過程中有用功：
W_有=Gh，
動滑輪繩端移動的距離：
s=nh=2h，
總功：
W_總=Fs=2Fh，
機械效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{Gh}{2Fh}$×100%=$\frac{G}{2F}$×100%；
（2）使用同一個動滑輪，額外功一定，物體越重，做的有用功越多，機械效率越高，因為G₁＞G₂，所以η₁＞η₂．
故答案為：Gh；$\frac{G}{2F}$×100%；＞．

點評 本題考查功和機械效率的計算，關鍵是公式的靈活運用以及公式的推導，學會舉一反三的能力，根據所學公式推導出自己解題所需要的公式，這是本題的難點．