Question

小張和小王同學分別用圖所示滑輪相同但繩子繞法不同的兩個滑輪組提升相同的重物．
小張認為自己設計的裝置（圖甲所示）更省力；小王同學認為自己設計的裝置（圖乙所示）機械效率更高．若不計摩擦，你認為甲、乙兩個裝置中______更省力，而機械效率的關系是______．

Answer 1

不計摩擦，
∵拉力F=

1

n

（G_物+G_輪），n₁=4，n₂=5，
∴繩子受的拉力：
F_甲=

1

4

（G_物+G_輪），F_乙=

1

5

（G_物+G_輪），
∴F_甲＞F_乙，乙更省力；
∵動滑輪重相同，提升的物體重和高度相同，W_額=G_輪h，W_有用=G_物h，
∴利用滑輪組做的有用功相同、額外功相同，總功相同，
∵η=

W有用

W總

，
∴滑輪組的機械效率相同，即：η_甲=η_乙．
故答案為：乙；η_甲=η_乙