Question

如图所示，小明分别用甲、乙两滑轮把同一桶沙从一楼地面提到二楼地面，通常情况下用甲滑轮人拉绳的力为F₁，所做的总功为W₁，机械效率为η₁；用乙滑轮人拉绳的力为F₂，所做的总功为W₂，机械效率为η₂，（若不计绳重与摩擦），则F₁

大于

F₂，W₁

小于

W₂，η₁

大于

η₂（填“大于”、“小于”或“等于”）．

Answer 1

分析：（1）由图可知甲是定滑轮，乙是动滑轮，定滑轮只改变力的方向，
不能改变力的大小，定滑轮既可以改变力的大小，也可以改变力的方向；
（2）利用乙滑轮做的额外功多，由“小明分别用甲、乙两滑轮把同一桶沙从一楼地面提到二楼地面”可知两种情况的有用功
，再根据总功等于有用功加上额外功，可以比较出两种情况的总功大小．然后利用η=

W有用

W总

×100%即可比较出二者机械效率的大小．

解答：解：（1）设沙桶的重力是G，由图示可知，甲图中是定滑轮，拉力F₁=G，
图乙是定滑轮，拉力F₂=

G

2

，因此F₁＞F₂；
（2）因为小明分别用甲、乙两滑轮把同一桶沙从一楼地面提到二楼地面，所以两种情况的有用功相同；
当有用功一定时，甲中所做的总功为对一桶沙所做的功，利用机械时做的额外功越少，则总功就越少，机械效率就越高；
又因为乙是动滑轮，乙中所做的总功还要加上对动滑轮所做的功，利用乙滑轮做的额外功多，则总功越多，机械效率越低．
即W₁ 小于W₂，η₁ 大于η₂．
故答案为：大于；小于；大于．

点评：此题考查了比较拉力大小、比较拉力做功的多少、比较滑轮效率大小等问题，难度不是很大，知道定滑轮与定滑轮的特点、知道哪些是有用功，额外功，总功，是正确解题的前提与关键．