在生产中，人们往往用的是由杠杆、滑轮等简单机械组合而成的复杂机械．在一次综合实践活动中，王刚同学分别用一轻质杠杆（O为支点，OA=3OB）、一只滑轮和一些细绳构成的组合机械来提

Question

在生产中，人们往往用的是由杠杆、滑轮等简单机械组合而成的复杂机械．在一次综合实践活动中，王刚同学分别用一轻质杠杆（O为支点，OA=3OB）、一只滑轮和一些细绳构成的组合机械来提升重90N的物体．王刚在实践活动中是这样做的：他先单独使用一个动滑轮来提升重物如图甲所示，然后又用动滑轮和杠杆组成的组合机械来提升重物，如图乙所示．
（1）在不计机械重，绳重，部件间摩擦时，F₁=______N，F₂=______N．比较F₁、F₂可以看出，使用乙图组合机械的好处是______．
（2）请你帮他设计出一种能省距离的组合机械，请把设计方案图画在下面的方框内．

（3）王刚在实验中突然提出这样一个问题，使用乙图的组合机械与使用甲图的动滑轮相比，它的机械效率是否发生改变呢？
㈠为了比较甲、乙两机械效率的大小，需要测量的量有：______．
㈡机械效率η_甲=

(G)/(nF1)

(G)/(nF1)

，η_乙=

(Gh)/(F2l)

(Gh)/(F2l)

．（用测量的量来表示）

Answer 1

（1）甲图拉力是重力的一半，F₁=(G)/(2)=(90N)/(2)=45N，
乙图中F₁•OB=F₂•OA，
所以F₂=(F1•OB)/(OA)=(45N)/(3)=15N．
很明显45N＞15N，所以使用乙图组合机械的好处是可以更加省力．
故答案为：45，15，可以更加省力．
（2）使杠杆的阻力臂大于动力臂，即可改为能省距离的组合机械．如图：

（3）测出物体的重力G，F₁的大小，图乙中物体上升的距离h，F₂的大小，A点下降的距离l拉力．
甲图中，所以绳子自由端移动的距离s₁=nh₁，其机械效率η_甲=(W甲有用)/(W甲总)=(Gh1)/(F1s1)=(Gh)/(F1nh)=(G)/(nF1)．
图乙中，机械效率η_乙=(W乙有用)/(W乙总)=(Gh)/(F2l)．
故答案为：物体重力G，F₁的大小，图乙中物体上升的距离h，F₂的大小，A点下降的距离l；(G)/(nF1)；(Gh)/(F2l)．