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1 [2024 宁夏银川模拟]“争创全国文明城市,建设活力魅力银川”。银川市启动了对部分老旧小区改造升级的工程。工人利用滑轮组提升重480 N的建筑材料,如图所示。已知工人对绳子的拉力F为200 N,建筑材料匀速上升了5 m,不计绳重及摩擦。下列说法正确的是 (
A.动滑轮所受重力为280 N
B.滑轮组所做的有用功为3 000 J
C.滑轮组的机械效率为100%
D.拉力F做的功为3 000 J
D
)A.动滑轮所受重力为280 N
B.滑轮组所做的有用功为3 000 J
C.滑轮组的机械效率为100%
D.拉力F做的功为3 000 J
答案
D 【解析】由图可知动滑轮上承重绳子的股数为$n=3$,不计绳重及摩擦,根据$F=\frac {1}{n}(G+G_{动})$可知,动滑轮的重力为$G_{动}=3F-G_{物}=3×200N-480N=120N$,故A错误;滑轮组做的有用功为$W_{有}=G_{物}h=480N×5m=2400J$,故B错误;使用滑轮组时,需克服动滑轮重做额外功,机械效率不可能达到100%,故C错误;拉力F做的功为$W_{总}=Fs=Fnh=200N×3×5m=3000J$,故D正确。故选D。
解析
【分析】
解题时首先要先确定该滑轮组中承担动滑轮和物重的绳子股数n，观察题图可以发现直接连接在动滑轮上的绳子一共有3段，即n=3。接下来结合题目给出的“不计绳重及摩擦”的条件，逐个验证选项：1. 对A选项，利用不计绳重摩擦时的拉力公式$F=\frac{1}{n}(G+G_{动})$，变形即可求出动滑轮重力，判断A是否正确；2. 对B选项，有用功是提升重物做的功，直接用$W_{有}=Gh$代入数值计算即可判断；3. 对C选项，由于需要克服动滑轮重力做额外功，滑轮组的机械效率必然小于100%，直接判断即可；4. 对D选项，先根据$s=nh$求出拉力移动的距离，再用$W_{总}=Fs$计算拉力做的总功，判断对错，最终选出正确选项。
【解析】
1. 确定承重绳子股数：由图可知，承担物重的绳子段数$n=3$。
2. 判断选项A：不计绳重及摩擦，拉力满足$F=\frac{1}{n}(G+G_{动})$，代入数据得动滑轮重力：
$G_{动}=nF-G=3×200\mathrm{N}-480\mathrm{N}=120\mathrm{N}$，并非280N，A错误。
3. 判断选项B：滑轮组的有用功是提升建筑材料做的功：
$W_{有}=Gh=480\mathrm{N}×5\mathrm{m}=2400\mathrm{J}$，并非3000J，B错误。
4. 判断选项C：使用该滑轮组提升重物时，需要克服动滑轮重力做额外功，有用功始终小于总功，因此机械效率一定小于100%，C错误。
5. 判断选项D：拉力移动的距离$s=nh=3×5\mathrm{m}=15\mathrm{m}$，拉力做的总功：
$W_{总}=Fs=200\mathrm{N}×15\mathrm{m}=3000\mathrm{J}$，D正确。
所以本题选D。
【答案】
D
【知识点】
滑轮组拉力计算，有用功与总功，滑轮组机械效率
【点评】
本题是滑轮组的基础常规计算题，核心易错点是数错承担物重的绳子段数n，只要正确识别n=3，结合对应公式代入数值即可快速得到结果，同时要牢记任何机械的机械效率都不可能达到100%，不存在没有额外功的情况。
【难度系数】
0.7
解题时首先要先确定该滑轮组中承担动滑轮和物重的绳子股数n，观察题图可以发现直接连接在动滑轮上的绳子一共有3段，即n=3。接下来结合题目给出的“不计绳重及摩擦”的条件，逐个验证选项：1. 对A选项，利用不计绳重摩擦时的拉力公式$F=\frac{1}{n}(G+G_{动})$，变形即可求出动滑轮重力，判断A是否正确；2. 对B选项，有用功是提升重物做的功，直接用$W_{有}=Gh$代入数值计算即可判断；3. 对C选项，由于需要克服动滑轮重力做额外功，滑轮组的机械效率必然小于100%，直接判断即可；4. 对D选项，先根据$s=nh$求出拉力移动的距离，再用$W_{总}=Fs$计算拉力做的总功，判断对错，最终选出正确选项。
【解析】
1. 确定承重绳子股数：由图可知，承担物重的绳子段数$n=3$。
2. 判断选项A：不计绳重及摩擦，拉力满足$F=\frac{1}{n}(G+G_{动})$，代入数据得动滑轮重力：
$G_{动}=nF-G=3×200\mathrm{N}-480\mathrm{N}=120\mathrm{N}$，并非280N，A错误。
3. 判断选项B：滑轮组的有用功是提升建筑材料做的功：
$W_{有}=Gh=480\mathrm{N}×5\mathrm{m}=2400\mathrm{J}$，并非3000J，B错误。
4. 判断选项C：使用该滑轮组提升重物时，需要克服动滑轮重力做额外功，有用功始终小于总功，因此机械效率一定小于100%，C错误。
5. 判断选项D：拉力移动的距离$s=nh=3×5\mathrm{m}=15\mathrm{m}$，拉力做的总功：
$W_{总}=Fs=200\mathrm{N}×15\mathrm{m}=3000\mathrm{J}$，D正确。
所以本题选D。
【答案】
D
【知识点】
滑轮组拉力计算，有用功与总功，滑轮组机械效率
【点评】
本题是滑轮组的基础常规计算题，核心易错点是数错承担物重的绳子段数n，只要正确识别n=3，结合对应公式代入数值即可快速得到结果，同时要牢记任何机械的机械效率都不可能达到100%，不存在没有额外功的情况。
【难度系数】
0.7
2 [2024 湖北武汉模拟]在斜面上将一个重5 N的物体(体积忽略不计)匀速拉到顶端,沿斜面向上的拉力为2 N,斜面长1.2 m、高0.3 m。下列有关说法错误的是 (
A.物体受到斜面施加的摩擦力大小为2 N
B.所做的有用功为1.5 J
C.所做的额外功为0.9 J
D.这个斜面的机械效率为62.5%
A
)A.物体受到斜面施加的摩擦力大小为2 N
B.所做的有用功为1.5 J
C.所做的额外功为0.9 J
D.这个斜面的机械效率为62.5%
答案
A 【解析】物体在斜面上受到重力、拉力、支持力和摩擦力,将物体拉至斜面顶端的过程中所做的有用功为$W_{有}=Gh=5N×0.3m=1.5J$,所做的总功为$W_{总}=Fs=2N×1.2m=2.4J$,则此过程所做的额外功为$W_{额}=W_{总}-W_{有}=2.4J-1.5J=0.9J$,由$W_{额}=fs$可得,摩擦力为$f=\frac {W_{额}}{s}=\frac {0.9J}{1.2m}=0.75N$,此斜面的机械效率为$η=\frac {W_{有}}{W_{总}}=\frac {1.5J}{2.4J}=62.5\% $。综上,A错误,BCD正确,故选A。
解析
【分析】
这道题考查斜面相关的功和机械效率计算，要求选出错误的说法，我们可以按照从易到难的顺序逐步推导验证每个选项：第一步先根据有用功的定义，即克服物体重力做的功，代入W有=Gh算出有用功，验证B选项；第二步根据总功是拉力做的功，代入W总=Fs算出总功；第三步用总功减去有用功得到额外功，验证C选项；第四步利用额外功是克服斜面摩擦力做功的关系W额=fs，反推出摩擦力大小，验证A选项；最后用有用功除以总功得到斜面的机械效率，验证D选项，最终就能找出错误的说法。
【解析】
我们逐个推导验证选项：
1. 计算有用功：将物体拉到顶端做的有用功是克服物体重力的功，代入公式得：
$W_{有}=Gh=5N × 0.3m=1.5J$，因此B选项说法正确。
2. 计算总功：拉力做的总功为：
$W_{总}=Fs=2N × 1.2m=2.4J$。
3. 计算额外功：拉动物体过程中，额外功是克服斜面摩擦力做的功，因此：
$W_{额}=W_{总}-W_{有}=2.4J-1.5J=0.9J$，因此C选项说法正确。
4. 计算摩擦力：由额外功公式$W_{额}=fs$，变形得摩擦力：
$f=\frac{W_{额}}{s}=\frac{0.9J}{1.2m}=0.75N$，并非2N，因此A选项说法错误。
5. 计算斜面机械效率：
$\eta=\frac{W_{有}}{W_{总}} × 100\% =\frac{1.5J}{2.4J} × 100\% =62.5\%$，因此D选项说法正确。
题目要求选出错误的说法，因此答案为A。
【答案】
A
【知识点】
有用功计算，额外功计算，斜面机械效率
【点评】
本题是斜面功和机械效率的常规基础题，核心易错点是不少同学会错误认为斜面上的摩擦力等于拉力，忽略了拉力同时需要克服重力的分力和摩擦力，必须通过额外功反推摩擦力才是正确的计算方式，整体计算量小，只要牢记相关公式就能顺利推导。
【难度系数】
0.7
这道题考查斜面相关的功和机械效率计算，要求选出错误的说法，我们可以按照从易到难的顺序逐步推导验证每个选项：第一步先根据有用功的定义，即克服物体重力做的功，代入W有=Gh算出有用功，验证B选项；第二步根据总功是拉力做的功，代入W总=Fs算出总功；第三步用总功减去有用功得到额外功，验证C选项；第四步利用额外功是克服斜面摩擦力做功的关系W额=fs，反推出摩擦力大小，验证A选项；最后用有用功除以总功得到斜面的机械效率，验证D选项，最终就能找出错误的说法。
【解析】
我们逐个推导验证选项：
1. 计算有用功：将物体拉到顶端做的有用功是克服物体重力的功，代入公式得：
$W_{有}=Gh=5N × 0.3m=1.5J$，因此B选项说法正确。
2. 计算总功：拉力做的总功为：
$W_{总}=Fs=2N × 1.2m=2.4J$。
3. 计算额外功：拉动物体过程中，额外功是克服斜面摩擦力做的功，因此：
$W_{额}=W_{总}-W_{有}=2.4J-1.5J=0.9J$，因此C选项说法正确。
4. 计算摩擦力：由额外功公式$W_{额}=fs$，变形得摩擦力：
$f=\frac{W_{额}}{s}=\frac{0.9J}{1.2m}=0.75N$，并非2N，因此A选项说法错误。
5. 计算斜面机械效率：
$\eta=\frac{W_{有}}{W_{总}} × 100\% =\frac{1.5J}{2.4J} × 100\% =62.5\%$，因此D选项说法正确。
题目要求选出错误的说法，因此答案为A。
【答案】
A
【知识点】
有用功计算，额外功计算，斜面机械效率
【点评】
本题是斜面功和机械效率的常规基础题，核心易错点是不少同学会错误认为斜面上的摩擦力等于拉力，忽略了拉力同时需要克服重力的分力和摩擦力，必须通过额外功反推摩擦力才是正确的计算方式，整体计算量小，只要牢记相关公式就能顺利推导。
【难度系数】
0.7
3 [2024 江苏南京模拟]如图所示,杠杆重20 N,用此杠杆先后两次将挂在同一位置的重为$G_{1}=$50 N和$G_{2}=100$ N的重物匀速提升,分别使重物上升了$h_{1}=0.4$ m和$h_{2}=0.2$ m,则下列说法正确的是(摩擦忽略不计) (
A.第1次做的有用功多
B.第2次做的额外功多
C.第1次做的总功少
D.第2次机械效率大
D
)A.第1次做的有用功多
B.第2次做的额外功多
C.第1次做的总功少
D.第2次机械效率大
答案
D 【解析】第1次做的有用功$W_{有用1}=G_{1}h_{1}=50N×0.4m=20J$,第2次做的有用功$W_{有用2}=G_{2}h_{2}=100N×0.2m=20J$,则第1次做的有用功和第2次做的有用功相同,故A错误;克服杠杆重力做的功为额外功,由题意可知,第1次将杠杆提升的高度大,故第1次做的额外功多,根据$W_{总}=W_{有用}+W_{额}$可知第1次做的总功多,故B、C错误;前后两次做的有用功相同,第1次做的总功多,根据$η=\frac {W_{有用}}{W_{总}}$可知,第2次机械效率大,故D正确。
解析
【分析】
我们解题时可以按照四个步骤逐步推导：第一步先明确有用功是提升重物做的功，代入公式$W_{有}=Gh$分别计算两次的有用功，对比数值即可判断A选项的正误；第二步，题目说明摩擦忽略不计，额外功全部来自克服杠杆自身重力做的功，由于两次重物挂在杠杆同一位置，杠杆重心上升高度和重物上升高度成正比，对比两次重物上升高度就能判断两次额外功的大小，验证B选项；第三步，根据总功等于有用功加额外功，结合前面得到的有用功、额外功的大小关系，就能得到两次总功的大小，判断C选项；第四步，根据机械效率公式$\eta=\frac{W_{有用}}{W_{总}}$，结合有用功和总功的关系，就能判断两次机械效率的高低，最终选出正确答案。
【解析】
1. 计算两次的有用功：
第一次提升重物做的有用功：$W_{有用1}=G_1h_1=50N×0.4m=20J$
第二次提升重物做的有用功：$W_{有用2}=G_2h_2=100N×0.2m=20J$
可见两次的有用功大小相等，因此A选项错误。
2. 分析两次的额外功：
摩擦忽略不计，额外功全部为克服杠杆自身重力做的功。由于两次重物悬挂在杠杆的同一位置，杠杆重心上升的高度与重物上升高度成正比，第一次重物上升高度$h_1=0.4m$大于第二次的$h_2=0.2m$，因此第一次杠杆重心上升的高度更大，由$W_{额}=G_{杠杆}h_{杠杆}$可知，第一次做的额外功更多，因此B选项错误。
3. 分析两次的总功：
根据总功的计算公式$W_{总}=W_{有用}+W_{额}$，两次有用功相等，第一次的额外功更大，因此第一次做的总功更多，C选项错误。
4. 分析两次的机械效率：
机械效率公式为$\eta=\frac{W_{有用}}{W_{总}}$，两次有用功完全相同，第二次的总功更小，因此第二次的机械效率更大，D选项正确。
【答案】D
【知识点】有用功与额外功，杠杆机械效率，功的计算
【点评】本题的易错点是容易直接通过物重大小判断有用功的多少，忽略两次重物上升高度不同，同时容易错误认为杠杆自重带来的额外功两次完全相等，解题时明确额外功的大小和杠杆重心上升高度直接相关，结合比例关系判断额外功的大小是本题的核心突破口。
【难度系数】0.6
我们解题时可以按照四个步骤逐步推导：第一步先明确有用功是提升重物做的功，代入公式$W_{有}=Gh$分别计算两次的有用功，对比数值即可判断A选项的正误；第二步，题目说明摩擦忽略不计，额外功全部来自克服杠杆自身重力做的功，由于两次重物挂在杠杆同一位置，杠杆重心上升高度和重物上升高度成正比，对比两次重物上升高度就能判断两次额外功的大小，验证B选项；第三步，根据总功等于有用功加额外功，结合前面得到的有用功、额外功的大小关系，就能得到两次总功的大小，判断C选项；第四步，根据机械效率公式$\eta=\frac{W_{有用}}{W_{总}}$，结合有用功和总功的关系，就能判断两次机械效率的高低，最终选出正确答案。
【解析】
1. 计算两次的有用功：
第一次提升重物做的有用功：$W_{有用1}=G_1h_1=50N×0.4m=20J$
第二次提升重物做的有用功：$W_{有用2}=G_2h_2=100N×0.2m=20J$
可见两次的有用功大小相等，因此A选项错误。
2. 分析两次的额外功：
摩擦忽略不计，额外功全部为克服杠杆自身重力做的功。由于两次重物悬挂在杠杆的同一位置，杠杆重心上升的高度与重物上升高度成正比，第一次重物上升高度$h_1=0.4m$大于第二次的$h_2=0.2m$，因此第一次杠杆重心上升的高度更大，由$W_{额}=G_{杠杆}h_{杠杆}$可知，第一次做的额外功更多，因此B选项错误。
3. 分析两次的总功：
根据总功的计算公式$W_{总}=W_{有用}+W_{额}$，两次有用功相等，第一次的额外功更大，因此第一次做的总功更多，C选项错误。
4. 分析两次的机械效率：
机械效率公式为$\eta=\frac{W_{有用}}{W_{总}}$，两次有用功完全相同，第二次的总功更小，因此第二次的机械效率更大，D选项正确。
【答案】D
【知识点】有用功与额外功，杠杆机械效率，功的计算
【点评】本题的易错点是容易直接通过物重大小判断有用功的多少，忽略两次重物上升高度不同，同时容易错误认为杠杆自重带来的额外功两次完全相等，解题时明确额外功的大小和杠杆重心上升高度直接相关，结合比例关系判断额外功的大小是本题的核心突破口。
【难度系数】0.6
4 [2025 四川广安中考,中]小丽用图甲所示的装置,测量滑轮组的机械效率。根据所学知识回答下列问题。
(1)实验时应该竖直向上
(2)她按照正确步骤进行了3次实验,记录数据如表格所示。第1次实验中,绳子自由端移动的距离①为
(3)她将图甲装置改接为图乙装置,提升相同钩码,得出图乙装置更
(1)实验时应该竖直向上
匀速
(填“匀速”或“变速”)拉动弹簧测力计。(2)她按照正确步骤进行了3次实验,记录数据如表格所示。第1次实验中,绳子自由端移动的距离①为
9
cm;第3次实验中,机械效率②为80.0%
。(3)她将图甲装置改接为图乙装置,提升相同钩码,得出图乙装置更
费力
(填“省力”或“费力”)。答案
(1)匀速 (2)9 80.0% (3)费力
【解析】(1)在实验中,应竖直向上匀速拉动弹簧测力计。(2)由图甲知,$n=3$,第1次实验中,绳子自由端移动的距离$s_{1}=nh_{1}=3×3cm=9 cm$;第3次实验中,机械效率$η_{3}=\frac {W_{有3}}{W_{总3}}=\frac {G_{3}h_{3}}{F_{3}s_{3}}=\frac {6N×0.09m}{2.5N×0.27m}=80.0\% $。(3)承担物重的绳子段数越多,越省力,将图甲装置改接为图乙装置,提升相同钩码,滑轮组的有效段数由3段变成2段,故图乙装置更费力。
【解析】(1)在实验中,应竖直向上匀速拉动弹簧测力计。(2)由图甲知,$n=3$,第1次实验中,绳子自由端移动的距离$s_{1}=nh_{1}=3×3cm=9 cm$;第3次实验中,机械效率$η_{3}=\frac {W_{有3}}{W_{总3}}=\frac {G_{3}h_{3}}{F_{3}s_{3}}=\frac {6N×0.09m}{2.5N×0.27m}=80.0\% $。(3)承担物重的绳子段数越多,越省力,将图甲装置改接为图乙装置,提升相同钩码,滑轮组的有效段数由3段变成2段,故图乙装置更费力。
解析
【分析】
这是一道滑轮组机械效率测量的常规实验题，我们可以按小问逐步梳理思路：
1. 第一问：实验中要让弹簧测力计示数稳定、示数等于实际拉力，需要让装置处于平衡状态，也就是匀速运动状态，因此要选择匀速拉动。
2. 第二问第一空：先观察图甲滑轮组，数出承担物重的绳子段数n=3，利用滑轮组距离关系s=nh，代入第一次实验的钩码上升高度，就能算出绳子自由端移动的距离。第二空计算机械效率，直接套用η=W有/W总=Gh/Fs的公式，代入第三次实验的对应数值、统一单位后计算即可得到结果。
3. 第三问：滑轮组的省力程度由承担物重的绳子段数n决定，n越大越省力，对比甲乙装置的n值，甲为3段、乙为2段，提升相同钩码时n变小拉力变大，即可判断乙的省力/费力属性。
【解析】
(1) 实验时竖直向上匀速拉动弹簧测力计，可保证装置处于平衡状态，弹簧测力计的示数稳定，大小等于实际拉力，因此此处填匀速。
(2) ① 图甲滑轮组承担物重的绳子段数n=3，根据s=nh，第1次实验钩码上升高度h₁=3cm，可得绳子自由端移动距离s₁=nh₁=3×3cm=9cm；
② 第3次实验中，有用功W有₃=G₃h₃=6N×0.09m=0.54J，总功W总₃=F₃s₃=2.5N×0.27m=0.675J，因此机械效率η₃=W有₃/W总₃×100% = 0.54J / 0.675J ×100% = 80.0%。
(3) 图甲承担物重的绳子段数为3，图乙承担物重的绳子段数为2，提升相同钩码时，拉力F=(G物+G动)/n，n越小拉力越大，因此图乙装置拉力更大，更费力。
【答案】
(1) 匀速 (2) 9；80.0% (3) 费力
【知识点】
滑轮组机械效率实验，机械效率计算，滑轮组省力规律
【点评】
本题属于滑轮组机械效率的基础实验考题，覆盖了实验操作规范、核心公式计算、滑轮组省力特点多个基础考点，整体难度适中，易错点是数错绳子段数、计算机械效率时单位不统一，或是把省力费力的判断颠倒，属于中考中常见的基础得分题型。
【难度系数】
0.7
这是一道滑轮组机械效率测量的常规实验题，我们可以按小问逐步梳理思路：
1. 第一问：实验中要让弹簧测力计示数稳定、示数等于实际拉力，需要让装置处于平衡状态，也就是匀速运动状态，因此要选择匀速拉动。
2. 第二问第一空：先观察图甲滑轮组，数出承担物重的绳子段数n=3，利用滑轮组距离关系s=nh，代入第一次实验的钩码上升高度，就能算出绳子自由端移动的距离。第二空计算机械效率，直接套用η=W有/W总=Gh/Fs的公式，代入第三次实验的对应数值、统一单位后计算即可得到结果。
3. 第三问：滑轮组的省力程度由承担物重的绳子段数n决定，n越大越省力，对比甲乙装置的n值，甲为3段、乙为2段，提升相同钩码时n变小拉力变大，即可判断乙的省力/费力属性。
【解析】
(1) 实验时竖直向上匀速拉动弹簧测力计，可保证装置处于平衡状态，弹簧测力计的示数稳定，大小等于实际拉力，因此此处填匀速。
(2) ① 图甲滑轮组承担物重的绳子段数n=3，根据s=nh，第1次实验钩码上升高度h₁=3cm，可得绳子自由端移动距离s₁=nh₁=3×3cm=9cm；
② 第3次实验中，有用功W有₃=G₃h₃=6N×0.09m=0.54J，总功W总₃=F₃s₃=2.5N×0.27m=0.675J，因此机械效率η₃=W有₃/W总₃×100% = 0.54J / 0.675J ×100% = 80.0%。
(3) 图甲承担物重的绳子段数为3，图乙承担物重的绳子段数为2，提升相同钩码时，拉力F=(G物+G动)/n，n越小拉力越大，因此图乙装置拉力更大，更费力。
【答案】
(1) 匀速 (2) 9；80.0% (3) 费力
【知识点】
滑轮组机械效率实验，机械效率计算，滑轮组省力规律
【点评】
本题属于滑轮组机械效率的基础实验考题，覆盖了实验操作规范、核心公式计算、滑轮组省力特点多个基础考点，整体难度适中，易错点是数错绳子段数、计算机械效率时单位不统一，或是把省力费力的判断颠倒，属于中考中常见的基础得分题型。
【难度系数】
0.7
5 [2025 辽宁锦州质检]利用四个相同的滑轮,组成如图所示的甲、乙两个滑轮组,如果忽略绳重及绳与滑轮间的摩擦,当甲、乙两套滑轮组提升的物重相同时,拉力$F_{甲}\_\_\_\_\_\_F_{乙}$,甲、乙两个滑轮组的机械效率$\eta_{甲}\_\_\_\_\_\_\eta_{乙}$(以上两空均填“大于”“等于”或“小于”)。
答案
小于 等于 【解析】不计绳重和摩擦,由图知,甲由3段绳子承担物重,所以$F_{甲}=\frac {1}{3}(G_{物}+G_{动})$;乙由2段绳子承担物重,所以$F_{乙}=\frac {1}{2}(G_{物}+G_{动})$,所以$F_{甲}＜F_{乙}$;由图知,两滑轮组动滑轮的重力和被提升的物体重力相同,根据$η=\frac {W_{有用}}{W_{总}}=\frac {G_{物}h}{G_{物}h+G_{动}h}=\frac {G_{物}}{G_{物}+G_{动}}$可知,甲、乙的机械效率相等。
解析
【分析】
拿到这道题，我们可以分两步思考：第一步先比较两个拉力的大小，首先回忆忽略绳重和摩擦时滑轮组的拉力计算规律，先分别数出甲、乙两个滑轮组承担物重和动滑轮重的绳子段数n，再代入拉力公式F=1/n(G物+G动)，结合题目给出的滑轮相同、提升物重相同的条件，就能直接比较两个拉力的大小；第二步比较机械效率，我们可以把有用功、总功的表达式展开推导，忽略绳重摩擦时额外功仅来自动滑轮的重力，在物重、动滑轮重都相同的情况下，就能判断出两个滑轮组的机械效率关系。
【解析】
1. 比较拉力大小：
忽略绳重及绳与滑轮间的摩擦，观察题图可得：甲滑轮组承担总重的绳子段数$n_甲=3$，乙滑轮组承担总重的绳子段数$n_乙=2$。
滑轮组拉力公式为$F=\frac{1}{n}(G_{物}+G_{动})$，由于四个滑轮完全相同，两套装置的动滑轮重力$G_{动}$相等，且题目说明提升的物重$G_{物}$也相同，代入公式可得：
$F_甲=\frac{1}{3}(G_{物}+G_{动})$，$F_乙=\frac{1}{2}(G_{物}+G_{动})$，因此$F_甲 ＜ F_乙$。
2. 比较机械效率大小：
滑轮组的机械效率$\eta=\frac{W_{有用}}{W_{总}}$，其中提升重物做的有用功$W_{有用}=G_{物}h$，忽略绳重和摩擦时，额外功仅为提升动滑轮做的功，即$W_{额外}=G_{动}h$，总功$W_{总}=W_{有用}+W_{额外}=G_{物}h+G_{动}h$。
将其代入机械效率公式推导可得：
$\eta=\frac{G_{物}h}{G_{物}h+G_{动}h}=\frac{G_{物}}{G_{物}+G_{动}}$，由于两套装置的$G_{物}$、$G_{动}$完全相同，因此$\eta_甲=\eta_乙$。
【答案】
小于；等于
【知识点】
滑轮组拉力计算，滑轮组机械效率
【点评】
本题的易错点是容易错误认为绳子段数更多的甲滑轮组机械效率更低，实际上在不计绳重和摩擦的条件下，滑轮组的机械效率仅由物重和动滑轮自重决定，和绕线方式、承担物重的绳子段数无关，本题重点考察对机械效率推导公式的理解，避免死记硬背结论。
【难度系数】
0.7
拿到这道题，我们可以分两步思考：第一步先比较两个拉力的大小，首先回忆忽略绳重和摩擦时滑轮组的拉力计算规律，先分别数出甲、乙两个滑轮组承担物重和动滑轮重的绳子段数n，再代入拉力公式F=1/n(G物+G动)，结合题目给出的滑轮相同、提升物重相同的条件，就能直接比较两个拉力的大小；第二步比较机械效率，我们可以把有用功、总功的表达式展开推导，忽略绳重摩擦时额外功仅来自动滑轮的重力，在物重、动滑轮重都相同的情况下，就能判断出两个滑轮组的机械效率关系。
【解析】
1. 比较拉力大小：
忽略绳重及绳与滑轮间的摩擦，观察题图可得：甲滑轮组承担总重的绳子段数$n_甲=3$，乙滑轮组承担总重的绳子段数$n_乙=2$。
滑轮组拉力公式为$F=\frac{1}{n}(G_{物}+G_{动})$，由于四个滑轮完全相同，两套装置的动滑轮重力$G_{动}$相等，且题目说明提升的物重$G_{物}$也相同，代入公式可得：
$F_甲=\frac{1}{3}(G_{物}+G_{动})$，$F_乙=\frac{1}{2}(G_{物}+G_{动})$，因此$F_甲 ＜ F_乙$。
2. 比较机械效率大小：
滑轮组的机械效率$\eta=\frac{W_{有用}}{W_{总}}$，其中提升重物做的有用功$W_{有用}=G_{物}h$，忽略绳重和摩擦时，额外功仅为提升动滑轮做的功，即$W_{额外}=G_{动}h$，总功$W_{总}=W_{有用}+W_{额外}=G_{物}h+G_{动}h$。
将其代入机械效率公式推导可得：
$\eta=\frac{G_{物}h}{G_{物}h+G_{动}h}=\frac{G_{物}}{G_{物}+G_{动}}$，由于两套装置的$G_{物}$、$G_{动}$完全相同，因此$\eta_甲=\eta_乙$。
【答案】
小于；等于
【知识点】
滑轮组拉力计算，滑轮组机械效率
【点评】
本题的易错点是容易错误认为绳子段数更多的甲滑轮组机械效率更低，实际上在不计绳重和摩擦的条件下，滑轮组的机械效率仅由物重和动滑轮自重决定，和绕线方式、承担物重的绳子段数无关，本题重点考察对机械效率推导公式的理解，避免死记硬背结论。
【难度系数】
0.7
