Question

19．如圖甲和乙所示為研究定滑輪和動滑輪特點的裝置和實驗操作．實驗證明：使用定滑輪可以改變動力方向，但不能省力；使用動滑輪可以省力，但不能改變力的方向；分析可知甲的機械效率較高．

Answer 1

分析 （1）觀察甲圖三次彈簧測力計示數(shù)與物重，可得出拉力與物重相等，但改變了用力的方向，給做功帶來了方便；
（2）觀察乙圖彈簧測力計示數(shù)與物重，可得出拉力小于物重，即使用動滑輪時省力；
（3）分別求出動滑輪和定滑輪的機械效率，進行比較即可．

解答 解：（1）從甲圖中可看出，三次拉力的方向都不相同．在實驗過程中不斷改變拉力的方向；觀察測力計的示數(shù)都為1N，等于物重，故可得出結(jié)論：定滑輪可以改變力的方向，但不能省力．
（2）在圖乙中，拉力F=0.6N＜G=1N，故使用動滑輪時省力，但不能改變力的方向．
（3）根據(jù)甲中數(shù)據(jù)，定滑輪的機械效率為η_定=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{1N×h}{1N×h}$×100%=100%，
根據(jù)乙中數(shù)據(jù)，動滑輪的機械效率為η_動=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{1N×h}{0.6N×2h}$×100%≈83.3%，
由此可知，定滑輪和動滑輪的機械效率的大小關(guān)系是：η_定＞η_動，即甲的機械效率高．
故答案為：改變動力方向，但不能省力；省力，但不能改變力的方向；甲．

點評 此題考查了定滑輪和動滑輪的特點、以及機械效率的推斷，是一道較簡單的實驗題．