Question

4．一台起重机将重3600N的货物提高4m，如果额外功是9600J．求：
（1）起重机做的有用功；
（2）起重机做的总功；
（3）起重机的机械效率；
（4）起重机所做的额外功是由哪些因素引起的？

Answer 1

分析 （1）已知货物的重和提高的高度，根据W=Gh求出起重机做的有用功；
（2）有用功和额外功之和即为总功；
（3）利用η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%求出起重机的机械效率；
（4）起重机在提起重物的同时，也将挂钩、钢丝绳、动滑轮一块提起，克服它们的重力做的功为额外功，同时克服各部件之间的摩擦也会做额外功．

解答 解：（1）起重机做的有用功：
W_有=Gh=3600N×4m=1.44×10⁴J；
（2）起重机的总功：
W_总=W_有+W_额=1.44×10⁴J+9600J=2.4×10⁴J；
（3）起重机的机械效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{1.44×1{0}^{4}J}{2.4×1{0}^{4}J}$×100%=60%；
（4）起重机提起重物时，将挂钩、钢绳、动滑轮等提起要做额外功；克服部件之间的摩擦也要做额外功．
答：（1）起重机做的有用功1.44×10⁴J；
（2）起重机的总功为2.4×10⁴J；
（3）起重机的机械效率为60%；
（4）起重机的额外功具体是将挂钩、钢绳、动滑轮等提起做的功，以及克服部件之间的摩擦做的功．

点评 本体考查了有用功、总功和机械效率的计算以及额外功产生的原因，明确有用功、总功和额外功之间的关系是关键．