Question

生活中，由于额外功的存在，任何机械的机械效率总______1（选填“＞”、“=”或“＜”）．除了这个，你还知道哪些关于机械效率的知识呢？让我们试试看！
（1）在打扫卫生的时候，小明将一桶水从一楼提到二楼．则小明对水做的功是______功，对桶做的功是______功．
（2）利用某机械工作时，动力做的功是400J，其中额外功是100J，则动力做的有用功是______J，机械效率是______．
（3）如图所示，小王用两个相同的滑轮组（摩擦不计），分别将重力不同的两个物体匀速提高到相同高度，其中G_l＞G₂，则所用的拉力F₁______F₂（选填“＞”、“＜”或“=”），其机械效率η₁______η₂填“＞”、“＜”或“=’）

Answer 1

解：根据公式η=可知，生活中由于有额外功，所以有用功只是总功的一部分，所以其比值总是小于1；
（1）小明目的是提水，对水做的功为有用功；对桶做的功为额外功；
（2）动力做的功为总功，则动力做的有用功W_有用=W_总-W_额=400J-100J=300J，
机械效率η===75%；
（3）①因摩擦不计，拉力：
F=（G_物+G_动），
∵两图结构相同，动滑轮重相同，G_l＞G₂，
∴所用拉力：F₁＞F₂；
②假设提升重物的高度相同，
∵G_l＞G₂，
∴利用滑轮组做的有用功：W_有用1＞W_有用2，
两个相同的滑轮组（摩擦不计），所以两个滑轮组做的额外功相同，
又∵η==
∴机械效率：η₁＞η₂．
故答案为：＜；（1）有用；额外；（2）300；75%；（3）＞；＞．
分析：（1）小明将一桶水从一楼提到二楼，目的是提水，对水做的功为有用功；把桶和自身提升做的功为额外功．
（2）机械效率等于有用功和总功的比值，有用功加上额外功等于总功；
（3）因摩擦不计，用同样的滑轮组，提升的物重不同，根据F=（G_物+G_动）分析拉力的大小关系；
提升的重物越重，提升相同的高度，做的有用功越多，而额外功不变，根据效率公式η==分析机械效率的大小关系．
点评：本题考查了学生对有用功、总功、额外功的了解与掌握，区分时要从我们的目的出发分析判断；在不计摩擦和绳重时，F=（G_物+G_动）；提升滑轮组机械效率的方法：一是增大提升的物重，二是减小动滑轮重、加润滑油减少额外功．