Question

12．如圖所示，分別用定滑輪、動滑輪把重力相同的甲、乙兩物體（G_甲=G_乙＞G_動）在相同時間內勻速提升相同的高度（不計摩擦），則所用拉力F_甲大于F_乙，拉力做功的功率P_甲小于P_乙，機械效率η_甲大于η_乙．（選填“＞”、“＜”或“=”）

Answer 1

分析 （1）定滑輪的特點：使用定滑輪不能省力，但能改變動力的方向；動滑輪的特點：使用動滑輪不能改變動力的方向，但能省力；
（2）求出拉力做的總功，由P=$\frac{W}{t}$比較功率；
（3）運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；拉力做的功是總功，由公式η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$比較滑輪的機械效率．

解答 解：（1）由圖甲可知：由定滑輪的使用特點可知：F_甲=G_甲=G；
由圖乙可知：F_乙=$\frac{{G}_{乙}+{G}_{動}}{2}$=$\frac{G+{G}_{動}}{2}$，
又因為G_動＜G，所以F_乙=$\frac{G+{G}_{動}}{2}$＜G，則拉力F_甲＞F_乙．
（2）由于圖乙要克服動滑輪重力做功，所以使用動滑輪做的總功多，即W_甲總＜W_乙總，
又因為t_甲=t_乙，由P=$\frac{W}{t}$可知，P_甲＜P_乙．
（3）因為兩物體重力相同，提升相同的高度，所以W_甲有=W_乙有，
由η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$可知，η_甲＞η_乙．
故答案為：大于；小于；大于．

點評 此題考查了定滑輪、動滑輪的工作特點及功的原理的應用，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，使用動滑輪所做的總功多．本題是一道基礎性題目，也是容易出錯的題目．