Question

6．用相同的滑輪和繩子分別組成如圖所示的甲、乙兩個(gè)滑輪組，把相同的重物勻速提升相同的高度．（不計(jì)繩重及摩擦）
（1）繩子受的拉力F₁和F₂大小關(guān)系是F₁＞F₂．
（2）滑輪組的機(jī)械效率η₁和η₂大小關(guān)系是η₁=η₂．
（3）繩子自由端移動(dòng)的距離s₁和s₂大小關(guān)系是s₁＜s₂．
（4）拉力對(duì)滑輪組所做的功W₁和W₂大小關(guān)系是W₁=W₂．（均選填“＞”、“二”或“＜”）

Answer 1

分析 由滑輪組的結(jié)構(gòu)知道承擔(dān)物重的繩子股數(shù)n，則繩子自由端移動(dòng)的距離s=nh；把相同的重物勻速提升相同的高度，做的有用功相同；不計(jì)繩重及摩擦，利用相同的滑輪和繩子、提升相同的高度，做額外功相同；而總功等于有用功加上額外功，可知利用滑輪組做的總功相同，再根據(jù)效率公式判斷滑輪組機(jī)械效率的大小關(guān)系．

解答 解：（1）不計(jì)繩重及摩擦，
拉力F=$\frac{1}{n}$（G_物+G_輪），n₁=2，n₂=3，
繩子受的拉力：F₁＞F₂；
（2）因?yàn)閯?dòng)滑輪重相同，提升的物體重和高度相同，W_額=G_輪h，W_有用=G_物h，
所以利用滑輪組做的有用功相同、額外功相同，總功相同，
因?yàn)棣?$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}(cāng)}$，
所以滑輪組的機(jī)械效率相同，即η₁=η₂．
（3）因?yàn)槔K子自由端移動(dòng)的距離s=nh，n₁=2，n₂=3，提升物體的高度h相同，
所以s₁=2h，s₂=3h，則s₁＜s₂；
（4）不計(jì)繩重及摩擦，拉力做的功：
W₁=F₁s₁=$\frac{1}{2}$（G_物+G_輪）×2h=（G_物+G_輪）h
W₂=F₂s₂=$\frac{1}{3}$（G_物+G_輪）×3h=（G_物+G_輪）h
所以W₁=W₂．
故答案為：（1）＞；（2）=；（3）＜；（4）=．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了使用滑輪組時(shí)n的確定方法，有用功、額外功、總功的計(jì)算方法，不計(jì)摩擦和繩重時(shí)拉力的求法；本題關(guān)鍵在于確定額外功相等．