【例 1】 如图所示是使用简单机械匀速提升同一物体的四种方式(不计机械自重和摩擦),其中所需动力最小的是()

解：设被提升物体的重力为G，不计机械自重和摩擦，分别计算各动力大小：
1. 图A（斜面）：由功的原理 $F_1 s = G h$，代入$s=4\ \mathrm{m}$，$h=2\ \mathrm{m}$，得
$F_1=\frac{Gh}{s}=\frac{G×2\ \mathrm{m}}{4\ \mathrm{m}}=\frac{1}{2}G$。
2. 图B（滑轮组）：承担物重的绳子段数$n=3$，得
$F_2=\frac{G}{n}=\frac{1}{3}G$。
3. 图C（反向使用的动滑轮）：拉力作用在动滑轮轴上，费力，得
$F_3=2G$。
4. 图D（杠杆）：动力臂$L_动=1\ \mathrm{m}+3\ \mathrm{m}=4\ \mathrm{m}$，阻力臂$L_阻=1\ \mathrm{m}$，由杠杆平衡条件$F_4 L_动=G L_阻$，得
$F_4=\frac{G L_阻}{L_动}=\frac{G×1\ \mathrm{m}}{4\ \mathrm{m}}=\frac{1}{4}G$。
比较得：$F_4＜F_2＜F_1＜F_3$，动力最小的是D。
答：所需动力最小的是D。

【例 2】 某实验小组探究影响滑轮组机械效率的因素的实验装置如图所示，实验数据如下表。若不计摩擦，比较 1 和 2 两次的实验数据，可以看出滑轮组的机械效率与 有关；比较 1 和 3 两次的实验数据，可以看出滑轮组的机械效率与 有关。
| 物理量 | 实验序号 | | |
| --- | --- | --- | --- |
| | 1 | 2 | 3 |
| 钩码重 $ G/\mathrm{N} $ | 4 | 4 | 6 |
| 钩码上升高度 $ h/\mathrm{m} $ | 0.1 | 0.1 | 0.1 |
| 绳端拉力 $ F/\mathrm{N} $ | 1.8 | 1.4 | 2.4 |
| 绳端移动距离 $ s/\mathrm{m} $ | 0.3 | 0.5 | 0.3 |
| 机械效率 $ \eta $ | 74% | 57% | 83% |

动滑轮的总重力；提升物体的重力。

解：
比较1和2两次实验数据：两次提升的钩码重力相同，所用滑轮组的动滑轮总个数不同，即动滑轮总重力不同，测得的机械效率不同，说明滑轮组的机械效率与动滑轮的总重力有关。
比较1和3两次实验数据：两次使用的是同一滑轮组，动滑轮总重力相同，提升的钩码重力不同，测得的机械效率不同，说明滑轮组的机械效率与提升物体的重力有关。