Question

各種機(jī)械在使用時(shí)，產(chǎn)生額外功的原因不同，要根據(jù)具體情況具體分析．請(qǐng)分析圖中三種做功情況（設(shè)滑輪的規(guī)格相同），產(chǎn)生額外功最少的是

甲

圖，若鉤碼規(guī)格相同（每只50g），在三種情況中，鉤碼均被提高0.2 m，各種情況下機(jī)械做的有用功均為

0.098

J，由此可判斷出

甲

的機(jī)械效率最大．

Answer 1

分析：①?gòu)奈覀兊哪康某霭l(fā)，我們必須要做的功叫有用功；并非我們需要，但又不得不做的功叫額外功．人使用機(jī)械做的功為總功，總功是有用功和額外功的總和．
②用動(dòng)滑輪提升物體時(shí)，人的目的是使物體上升，但同時(shí)動(dòng)滑輪也上升了．將物體提升到一定高度所做的功是有用功，克服摩擦力及動(dòng)滑輪的重力所做的功是額外功．
③機(jī)械效率是有用功占總功的比率，而總功是由有用功（對(duì)重物做的功）和額外功（機(jī)械損耗帶來(lái)的）組成．
④“用滑輪或滑輪組提起同一重物”可知幾個(gè)裝置的所做的有用功是相等的，哪個(gè)裝置所做的額外功少，機(jī)械效率就高．

解答：解：（1）機(jī)械效率的計(jì)算公式是η=

W有用

W總

×100%，由“用滑輪或滑輪組提起同一重物”可知這幾個(gè)裝置的所做的有用功是相等的，η的高低就取決于W_總．而W_總=W_有用+W_額外，使用滑輪或滑輪組時(shí)所做的額外功主要是克服動(dòng)滑輪重和繩重、摩擦所做的功．只有圖甲是一個(gè)定滑輪，額外功較少，總功也隨之較少，有用功一定時(shí)，總功少，所以機(jī)械效率較高．
（2）W_有用=Gh=mgh=0.05kg×9.8N/kg×0.2m=0.098J
故答案為：甲，0.098，甲．

點(diǎn)評(píng)：比較機(jī)械效率的大小有兩種方法：
一、在機(jī)械不變的情況下（額外功不變），有用功越多，機(jī)械效率就越大；
二、在有用功不變的情況下（對(duì)重物做的功不變），額外功越少（減輕動(dòng)滑輪的重，加潤(rùn)滑油等），機(jī)械效率就越大．