试题

题目:
青果学院(2013·广安)用四只完全相同的滑轮和两根相同的绳子组成如图所示的甲、乙两个滑轮组,分别将两个相同的钩码提升10cm,若不计绳子与滑轮的摩擦,
装置更省力(选填“甲”或“乙”).甲装置的机械效率
等于
等于
乙装置的机械效率(选填“高于”、“低于”或“等于”).
答案

等于

解:①不计摩擦,
∵拉力F=
1
n
(G+G),n=2,n=3,
∴绳子受的拉力:
F=
1
2
(G+G),F=
1
3
(G+G),∴F>F,乙更省力;
②∵动滑轮重相同,提升的物体重和高度相同,W=Gh,W有用=Gh,
∴利用滑轮组做的有用功相同、额外功相同,总功相同,
∵η=
W有用
W

∴滑轮组的机械效率相同,即:η
故答案为:乙;等于.
考点梳理
滑轮(组)的机械效率.
①由滑轮组的结构知道承担物重的绳子股数n,根据F=
1
n
(G+G)比较拉力大小,确定哪个更省力;
②把相同的重物匀速提升相同的高度,做的有用功相同;不计摩擦,利用相同的滑轮、提升相同的高度,做额外功相同;而总功等于有用功加上额外功,可知利用滑轮组做的总功相同,再根据效率公式判断滑轮组机械效率的大小关系.
本题考查了使用滑轮组时n的确定方法,有用功、额外功、总功的计算方法,不计摩擦和绳重时拉力的求法;本题关键在于确定额外功相等.
压轴题;功、功率、机械效率.
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