试题

题目:
青果学院如图所示,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
大于
F2,W1
小于
小于
W2,η1
大于
大于
η2(填“大于”、“小于”或“等于”).
答案
大于

小于

大于

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.
考点梳理
机械效率的大小比较;功的大小比较.
(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
×100%即可比较出二者机械效率的大小.
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.
功、功率、机械效率.
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