Question

20．建筑工地上，工人用如圖所示的裝置將重為230N 的建材從地面勻速送到6m 高處，所用拉力為125N，時間為20s．求：
（1）工人做的有用功；  
（2）工人做的總功；
（3）此過程中該裝置的機械效率；
（4）提出2條提高效率的建議：減輕滑輪和繩子自重；減小摩擦．

Answer 1

分析 （1）已知物體重和上升的高度，根據(jù)W=Gh求出工人做的有用功；
（2）由圖可知繩子的有效股數(shù)為2，根據(jù)s=nh求出自由度移動的距離，根據(jù)W=Fs求出工人做的總功；
（3）利用效率公式η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$×100%求出此過程中該裝置的機械效率；
（4）提高效率的方法也有減輕滑輪和繩子自重；減小摩擦；增大重物重力等．

解答 解：（1）工人做的有用功：
W_有=Gh=230N×6m=1380J；
（2）工人做的總功：
W_總=Fs=Fnh=125N×2×6m=1500J；
（3）此過程中該裝置的機械效率：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{1380J}{1500J}$×100%=92%；
（4）提高效率的方法有：減輕滑輪和繩子自重；減小摩擦；增大物重等．
答：（1）工人做的有用功為1380J；
（2）工人做的總功為1500J；
（3）此過程中該裝置的機械效率為92%；
（4）減輕滑輪和繩子自重；減小摩擦．

點評 本題考查了功、功率、機械效率的計算，關(guān)鍵是對公式的靈活運用和有用功、總功、機械效率的理解與掌握．