Question

用相同的滑轮和绳子分别组成如图所示的甲、乙两个滑轮组．用这两个滑轮组将重为600N的物体匀速提升相同的高度．在不计绳重及机械摩擦的情况下，使用甲滑轮组所做的总功    使用乙滑轮组所做的总功；甲滑轮组的效率    乙滑轮组的效率（都选填“大于”、“等于”或“小于”）．若使用甲滑轮组时所用的拉力为315N，则使用乙滑轮组时所用的拉力为    N．

Answer 1

【答案】分析：在不计绳重和机械摩擦的情况下，甲图有二段绳子在拉动滑轮和重物，故甲拉力为F_甲=（G_动+G_物）；乙图有三段绳子在拉重物，故乙拉力F_乙=（G_动+G_物）．
在不计绳重和机械摩擦情况下，有用功就是提升重物所做的功，额外功就是提升动滑轮所做的功．
（1）总功可用W_总=W_有用+W_额外来比较；（2）机械效率可用来比较．
解答：解：
（1）使用甲滑轮组和使用乙滑轮组将600N的重物提升相同高度，即有用功是相等的；
而甲乙所使用的是同一个动滑轮，故提升相同的高度额外功也是相等的．
根据W_总=W_有用+W_额外可知总功相等；根据可知机械效率相等．
（2）使用甲滑轮组时拉力为315N，则可求得动滑轮重力G_动=2F-G_物=2×315N-600N=30N；
故使用乙滑轮组时F=（G_动+G_物）=×（30N+600N）=210N．
故本题答案为：等于；等于；210
点评：掌握好“在不计绳重和机械摩擦情况下，有用功就是提升重物所做的功，额外功就是提升动滑轮所做的功”这一关系，在有些题目里能较快地得到答案．