Question

1．某学习小组利用如图所示的装置测定滑轮的机械效率．将两个相同的钩码提升相同的高度，则甲的机械效率较高，主要原因是做的有用功相同，第二次使用动滑轮做的额外功多、总功多，有用功和总功的比值小．若不计滑轮、细线的重力和摩擦，一个钩码的重力为0.5N，则图甲的测力计的示数为1N，图乙中的测力计的示数为0.5 N．

Answer 1

分析 （1）将两个相同的钩码提升相同的高度，做的有用功相同；两次做的额外功不同，而总功等于有用功加上额外功，两次做的总功多，而机械效率等于有用功和总功的比值大，可得机械效率的大小关系；
（2）若不计滑轮、细线的重力和摩擦，定滑轮F=G，动滑轮F=$\frac{1}{2}$G．

解答 解：
（1）将两个相同的钩码提升相同的高度，由W_有用=Gh可知，做的有用功相同；而第二次需要提升动滑轮做功，做的额外功多，而总功等于有用功加上额外功，所以第二次做的总功多，这样第二次有用功和总功的比值小，即乙的机械效率低、甲的机械效率高．
（2）若不计滑轮、细线的重力和摩擦，
由图可知，甲是定滑轮，则图甲的测力计的示数：F=G=2G₀=2×0.5N=1N；
乙是动滑轮，则图甲的测力计的示数：F′=$\frac{1}{2}$G=$\frac{1}{2}$×2G₀=$\frac{1}{2}$×2×0.5N=0.5N．
故答案为：甲；做的有用功相同，第二次使用动滑轮做的额外功多、总功多，有用功和总功的比值小；1；0.5．

点评 本题考查了滑轮组机械效率大小的比较，明确有用功、额外功、总功的概念以及大小关系是关键．