Question

2．分别用如图所示的两个滑轮组，将同一物体提升到相同高度．若动滑轮的重力相等．（不计绳重和摩擦）则，既能改变施力方向，又能省力的是甲（选填甲/乙/甲和乙）滑轮组，甲滑轮组的拉力大于乙滑轮组的拉力，甲滑轮组的机械效率等于乙滑轮组的机械效率．

Answer 1

分析 （1）由图可知乙滑轮组绳子的有效股数，根据F=$\frac{1}{n}$（G_物+G_动）比较拉力大小；
（2）不计绳重和摩擦时，滑轮组的额外功是由克服动滑轮重力所做的功，再根据总功等于有用功和额外功之和来比较总功的大小；
结合机械效率公式η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$分析两滑轮组机械效率之间的关系．

解答 解：（1）由图可知，甲图拉力方向向下，乙图拉力方向向上，将同一物体提升到相同高度，则既能改变施力方向，又能省力的是甲，乙只能省力，不能改变力的方向，
甲图滑轮组绳子的有效股数n_甲=2，
F₁=$\frac{1}{2}$（G_物+G_动）；
乙图滑轮组绳子的有效股数n_乙=3，
拉力F₂=$\frac{1}{3}$（G_物+G_动）；
因为将同一物体提升到相同高度．若动滑轮的重力相等，所以F₁＞F₂；
（2）甲乙两滑轮组所提的重物相同、上升的高度相同，
根据W=Gh可知两滑轮组所做的有用功相同；
不计绳重和摩擦时，滑轮组的额外功是由克服动滑轮重力所做的功，
根据W=Gh可知，动滑轮重和上升高度相同时，两者的额外功相等；
W_总=W_有+W_额，
两滑轮组的总功相同，即拉力做的功相等；
根据η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$×100%可知，两滑轮组的机械效率相等．
故答案为：甲；大于；等于．

点评 本题考查了功和机械效率的计算，关键是会分析滑轮组额外功产生的原因和公式F=$\frac{1}{n}$（G_物+G_动）的灵活运用．