Question

如图所示，某同学做测定滑轮组的机械效率实验时，第一次用图甲的装置，第二次用图乙的装置，若每个滑轮的重力都相等，两次实验中所提升的重物G是同样的钩码，则：
（1）装置图________所示的滑轮组更省力；
（2）装置图________所示的滑轮组的机械效率高，这是因为________．
（3）如果两次实验中所提钩码G的重力都是4N，钩码匀速上升时，弹簧秤的示数分别是F_甲=1.5N，F_乙=1.2N，那么这两个滑轮组的机械效率分别是η_甲=________，η_乙=________．

Answer 1

解：（1）由图可知：甲滑轮组有3段绳子承担物重，而乙滑轮组有5段绳子，乙滑轮组承担的绳子股数多，拉力就越小越省力；
（2）使用滑轮组时，做的有用功相同时，甲滑轮组中动滑轮的重力小与乙滑轮组中动滑轮的重力，做的额外功少，因此机械效率就会高．
（3）由s=nh可知：
η==
甲滑轮组的机械效率：
η_甲===88.9%
乙滑轮组的机械效率：
η_乙===66.7%
故答案为：（1）乙；（2）甲；甲滑轮组中动滑轮的重力小，做的额外功少；（3）88.9%；66.7%．
分析：（1）在不计绳重及摩擦的情况下，动滑轮由几股绳子承担，绳子上的力就是物体和动滑轮总重的几分之一；绳端移动的距离就是重物上升高度的几倍．
（2）提高机械效率的方法：额外功相同时，增大有用功；有用功相同时，减小额外功；即若使用同一滑轮组，所提升的重物相同时，所做的额外功越少，机械效率越低．
（3）根据机械效率的计算公式η=，求出这两个滑轮组的机械效率．
点评：本题考查了提高滑轮组机械效率的方法和滑轮组机械效率的计算，解决本题的关键是知道滑轮组的工作特点．