Question

如圖所示，工人利用動滑輪將沙勻速向上提升2m，已知沙重180N，動滑輪和桶總重重20N，繩重和摩擦均不計．則在此過程中工人做的有用功為    J，該裝置的機械效率為    %，就如何提高該裝置的效率提出一點建議    ．

Answer 1

【答案】分析：（1）使用動滑輪提升重物時，動滑輪和桶隨著沙子一起向上運動，把動滑輪看做是繩子股數(shù)是2的滑輪組則 F=（G_沙+G_動+G_桶）；根據(jù)W_有用=G_沙h求出有用功，根據(jù)W_總=FS求出總功，再根據(jù)η=求出機械效率．
（2）影響動滑輪機械效率的主要因素是物重和動滑輪的重力，物體重力相同，動滑輪越重，機械效率越低；動滑輪重相同，物體越重，機械效率越高．
解答：解：（1）動滑輪可看做是繩子股數(shù)為2的滑輪組，繩重和摩擦均不計時，
繩子末端的拉力 F=（G_沙+G_動+G_桶）=（180N+20N）=100N，
工人做的有用功：W_有用=G_沙h=180N×2m=360J，
工人做總功：W_總=FS=100N×2×2m=400J，
該裝置的機械效率η===90%；
（2）在提升的重物相同時，可以減小動滑輪的重力、減輕桶重或加潤滑油，提高機械效率；
在機械裝置不變時，可以增加提起的沙子的重，提高機械效率．
故答案為：360；90%；減輕桶重或加潤滑油或增加提起的沙子的重（合理即可）．
點評：本題考查了功、機械效率的計算和提高機械效率的方法，關鍵是利用好控制變量法．