张强要用一个动滑轮把沙子从一楼运到三楼,请根据如图中所给数据计算此过程中动滑轮的(不计绳重、摩擦及楼板的厚度):(1)有用功;   (2)额外功;   (3)总功;  (4)机械效率.

问题描述:

张强要用一个动滑轮把沙子从一楼运到三楼,请根据如图中所给数据计算此过程中动滑轮的(不计绳重、摩擦及楼板的厚度):

(1)有用功;   
(2)额外功;   
(3)总功;  
(4)机械效率.

已知:沙子重G=100N,桶重G=20N,动滑轮重G=10N
求:(1)有用功W有用=?;(2)额外功W=?;(3)总功W=?;(4)机械效率η=?
(1)有用功W有用=Gh=100N×2×3m=600J;
(2)额外功W=(G+G)h=(20N+10N)×2×3m=180J;
(3)总功W=W有用+W=600J+180J=780J;
(4)机械效率η=

W有用
W
×100%=
600J
780J
×100%≈76.9%.
答:(1)有用功为600J;
(2)额外功为180J;
(3)总功为780J;
(4)机械效率为76.9%.
答案解析:(1)根据W=Gh求出克服沙子重力做的有用功;
(2)不计绳重、摩擦,根据W=Gh求出克服桶和动滑轮重力做的额外功;
(3)根据W=W有用+W求出总功;
(4)根据η=
W有用
W
求出机械效率.
考试点:有用功和额外功;滑轮(组)的机械效率.
知识点:此题主要考查的是学生对有用功、额外功、总功和机械效率计算公式的理解和掌握,基础性题目.