Question

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，分别匀速将两个相同的钩码在相同时间内提升相同高度，若不计绳子与滑轮的摩檫，__________装置更省力（选填“甲”或“乙”）。甲装置的机械效率__________乙装置的机械效率（选填“高于”、“低于”或“等于”）。甲图中若钩码总重100N，动滑轮重为20N，不计摩擦及绳重，若工人将绳子匀速向上拉6m，则泥桶上升的高度为__________m，滑轮组的机械效率为__________。

Answer

甲 等于 2 83. 3%

【解析】

[1]不计摩擦，拉力F=（G物+G轮），n甲=3，n乙=2，绳子受的拉力：

F甲=（G物+G轮），

F乙=（G物+G轮），

∴

F甲F乙，

甲更省力；

[2]动滑轮重相同，提升的物体重和高度相同，W额=G轮h，W有用=G物h，故利用滑轮组做的有用功相同、额外功相同，总功相同，据η=可知，滑轮组的机械效率相同，即：η甲=η乙；

[3]如甲图，泥桶由3股绳子承担，则n=3，s=3h，s=6m，泥桶上升的高度为：

h=s=6m=2m；

[4]不计摩擦及绳重，则滑轮组的机械效率为：

η=====100≈83.3%。