Question

小张和小王同学分别用如图所示滑轮相同但绳子绕法不同的两个滑轮组提升相同的重物.

小张和小王同学分别用图13所示滑轮相同但绳子绕法不同的两个滑轮组提升相同的重物。小张同不认为自己设计的装置（图甲所示）更省力；小王同学认为自己设计的装置（图乙所示）机械效率更高。若不计摩擦，你认为甲、乙两个装置中__________更省力，而机械效率的关系是____________________。

Answer 1

答：两个装置中肯定是乙的省力。因为它将绳头绑在了动滑轮上，等于是用五根绳子来承担物重。如果不计摩擦等因素的话，拉力是物重的五分之一。而甲图中却将绳头绑在了定滑轮上，虽然改变了力的方向，但是是用四根绳子来承担物重，拉力是物重的四分之一。故费力。
而机械效率等于有用功除以总功。在这两个图中，有用功都等于物重乘以物体上升的高度，两图提升同样的重物，故有用功是相等的。而总功等于绳子上的拉力乘以绳子通过的距离。如果不计摩擦等因素，甲图中的总功等于物重加两个滑轮重的四分之一，乘以绳子的距离，假设绳子通过距离为一米，则四根绳子的总长为四米。两者相乘，结果为一。而乙图中，拉力为物重和轮重的五分之一，乘以绳子通过的距离为五。两者相乘仍为一。故，两者总功也是相等的。因此，两者的机械效率相同。
但，如果考虑摩擦的话，乙图中摩擦大些，总功就要多，机械效率就要偏低。

Answer 2

乙省力，机械效率1:1乙之所以省力是因为乙用的力是物体和动滑轮总重力的1/5，而甲的力是总重力的1/4.机械效率一样是因为两者的绳重及摩擦不计，效率均为100%

Answer 3

乙。相同

Answer 4

甲的省力
效率相同