Question

18．如圖所示，工人利用動(dòng)滑輪將沙勻速向上提升2m，已知沙重180N，動(dòng)滑輪和桶總重20N，繩重和摩擦均不計(jì)．則在此過(guò)程中工人做的有用功為360J，該裝置的機(jī)械效率為90%，就如何提高該裝置的效率提出一點(diǎn)建議增加提起沙子的重或減小動(dòng)滑輪重或減小桶重（合理即可）．

Answer 1

分析 （1）工人利用動(dòng)滑輪提升沙子，所以克服沙重所做的功為有用功，根據(jù)W_有用=G_沙h求出有用功；
（2）繩重和摩擦均不計(jì)，對(duì)沙子、動(dòng)滑輪和桶所做的功為總功，根據(jù)η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}(cāng)}$計(jì)算裝置的機(jī)械效率；
（3）影響動(dòng)滑輪機(jī)械效率的主要因素是物重和動(dòng)滑輪的重力，物體重力相同時(shí)，動(dòng)滑輪越重，機(jī)械效率越低；動(dòng)滑輪重相同時(shí)，物體越重，機(jī)械效率越高．

解答 解：
（1）工人做的有用功：W_有用=G_沙h=180N×2m=360J；
（2）因?yàn)槔K重和摩擦均不計(jì)，所以對(duì)沙子、動(dòng)滑輪和桶所做的功為總功，
則總功：W_總=（G_沙+G_動(dòng)+G_桶）h=（180N+20N）×2m=400J，
該裝置的機(jī)械效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}(cāng)}$=$\frac{360J}{400J}$×100%=90%；
（3）在裝置不變時(shí)，可以增加提起的沙子的重，提高機(jī)械效率；
在提升的沙重相同時(shí)，可以減小動(dòng)滑輪的重力、減小桶重或加潤(rùn)滑油，提高機(jī)械效率．
故答案為：360；90；增加提起沙子的重或減小動(dòng)滑輪重或減小桶重（合理即可）．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了有用功、機(jī)械效率的計(jì)算和提高機(jī)械效率的方法，關(guān)鍵是明確對(duì)誰(shuí)做的功為有用功．