Question

如图所示，工人利用动滑轮将沙匀速向上提升2m，已知沙重180N，动滑轮和桶总重重20N，绳重和摩擦均不计．则在此过程中工人做的有用功为________J，该装置的机械效率为________%，就如何提高该装置的效率提出一点建议________．

Answer 1

360    90%    减轻桶重或加润滑油或增加提起的沙子的重（合理即可）
分析：（1）使用动滑轮提升重物时，动滑轮和桶随着沙子一起向上运动，把动滑轮看做是绳子股数是2的滑轮组则 F=（G_沙+G_动+G_桶）；根据W_有用=G_沙h求出有用功，根据W_总=FS求出总功，再根据η=求出机械效率．
（2）影响动滑轮机械效率的主要因素是物重和动滑轮的重力，物体重力相同，动滑轮越重，机械效率越低；动滑轮重相同，物体越重，机械效率越高．
解答：（1）动滑轮可看做是绳子股数为2的滑轮组，绳重和摩擦均不计时，
绳子末端的拉力 F=（G_沙+G_动+G_桶）=（180N+20N）=100N，
工人做的有用功：W_有用=G_沙h=180N×2m=360J，
工人做总功：W_总=FS=100N×2×2m=400J，
该装置的机械效率η===90%；
（2）在提升的重物相同时，可以减小动滑轮的重力、减轻桶重或加润滑油，提高机械效率；
在机械装置不变时，可以增加提起的沙子的重，提高机械效率．
故答案为：360；90%；减轻桶重或加润滑油或增加提起的沙子的重（合理即可）．
点评：本题考查了功、机械效率的计算和提高机械效率的方法，关键是利用好控制变量法．