Question

5．如圖所示，用同一滑輪按甲、乙兩種方式勻速提升同一物體，物體重100N，滑輪重25N，繩重和摩擦不計．圖甲中F_甲=100N，圖乙裝置的機械效率η_乙=80%，若在圖甲、乙中再加掛一物體，甲的機械效率將不變 ，乙的機械效率將變大．

Answer 1

分析 （1）甲滑輪是定滑輪，繩重和摩擦不計，使用該滑輪不省力，拉力F=G；
（2）乙滑輪是動滑輪，繩重和摩擦不計，有用功W_有用=Gh，總功W_總=（G+G_輪）h，機械效率等于有用功和總功之比；
（3）增大機械效率的方法有二：一是增大有用功，即提升更重的重物；二是減小額外功，如減小摩擦、減輕動滑輪重．

解答 解：
（1）由圖可知，甲滑輪是定滑輪，繩重和摩擦不計，使用該滑輪不省力，所以拉力等于物體的重力，F_甲=G=100N；
（2）乙滑輪是動滑輪，繩重和摩擦不計，有用功W_有用=Gh，總功W_總=（G+G_輪）h，動滑輪的機械效率η_乙=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$=$\frac{Gh}{（G+{G}_{輪}）h}$=$\frac{G}{G+{G}_{輪}}$=$\frac{100N}{100N+25N}$×100%=80%；
（3）繩重和摩擦不計，甲的總功等于有用功，與物重無關，η=100%；當乙提升重物的重力增加，做的有用功就變大，而額外功不變，故乙機械效率變大．
故答案為：100；80%；不變；變大．

點評 本題考查了定滑輪的特點、機械效率的計算和增大機械效率的方法，確定甲乙滑輪的種類是關鍵．