题目内容
如图所示,工人师傅用三种方法把重170N的砂子运到三楼去.请你根据图中所提供的信息判断出哪种方法提升砂子的效率高?若用第二种方法提升砂子,当砂子装的越多,提升砂子的机械效率将怎样变化,说明原因(不计绳重和摩擦).
答:(1)已知三种方法所做的有用功相同,第一次的额外功为克服人的重力和桶的重力做的功;第二次是克服桶的重力和动滑轮重力所做的功;第三次是克服口袋的重力和动滑轮重力所做的功,显然第三次做的额外功最少,所以第三种方法提升砂子的效率高;
(2)使用第二种方法时砂子装的越多,有用功(W有用=G砂?h)越多,额外功W额=(G桶+G动)?h不变,有用功占总功的比值越大,所以机械效率越高.
分析:(1)无论选择哪种方法,根据W=Gh可知,有用功相同,因此比较三次所做额外功的多少即可判断效率的高低;
(2)选择第二种方法时,通过比较有用功和额外功的变化可知效率的变化.
点评:本题考查了学生对有用功、额外功、总功、机械效率的了解与掌握,本题关键有二:一是能从图中得出相关信息,特别是到三楼上升的高度是两层楼高;二是不计绳重及摩擦,额外功的求法W=(G轮+G桶)h或W=(G轮+G袋)h.
(2)使用第二种方法时砂子装的越多,有用功(W有用=G砂?h)越多,额外功W额=(G桶+G动)?h不变,有用功占总功的比值越大,所以机械效率越高.
分析:(1)无论选择哪种方法,根据W=Gh可知,有用功相同,因此比较三次所做额外功的多少即可判断效率的高低;
(2)选择第二种方法时,通过比较有用功和额外功的变化可知效率的变化.
点评:本题考查了学生对有用功、额外功、总功、机械效率的了解与掌握,本题关键有二:一是能从图中得出相关信息,特别是到三楼上升的高度是两层楼高;二是不计绳重及摩擦,额外功的求法W=(G轮+G桶)h或W=(G轮+G袋)h.
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