Question

3．如图所示，小聪用桶、小明用口袋，各装重120N的砂子从一楼运上三楼．小聪做的有用功为720J，小聪所用机械的效率小于（选填“大于”、“小于”或“等于”）小明所用机械的效率（不计绳重及摩擦）．

Answer 1

分析 （1）根据图示求出提升沙子的高度h，知道沙子重，利用W=Gh求小聪做的有用功；
（2）二人做的有用功相同，不计绳重及摩擦，提升桶和动滑轮做的功为额外功，利用W=（G_轮+G_桶）h、W=（G_轮+G_袋）h计算小聪和小明额外功；而总功等于有用功加上额外功，可以比较总功大小关系，利用效率公式可得所用机械的效率大小关系．

解答 解：（1）如图，提升高度h=2×3m=6m，
小聪做的有用功：
W_有用=G_沙h=120N×6m=720J；
（2）不计绳重及摩擦，小聪做的额外功W_额1=（G_桶+G_轮）h，小明做的额外功W_额2=（G_轮+G_袋）h；小聪做的额外功大于小明做的额外功；而二人做的有用功相同，所以小聪做的总功大于小明做的总功，根据效率公式η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$可知小聪所用机械的效率小于小明所用机械的效率．
故答案为：720；小于．

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．