Question

一臺起重機將質量為600kg的建筑材料提升到10m高的樓層上，做的額外功是40000J，總功是多少？機械效率是多少？起重機在哪些方面消耗了額外功？請你談談，通過什么途徑可以提高該裝置機械效率？（至少兩點）（g取10N/kg）

Answer 1

分析：①根據G=mg求出物體重力，根據公式W=Gh求出有用功，再加上額外功即為總功；根據η=

W有用

W總

求出機械效率；
②額外功為對人們沒有用，但是又不得不做的功．
根據公式η=

W有用

W總

可知，要想提高機械效率，可以減小額外功，增大有用功．

解答：解：（1）建筑材料的重力G=mg=600kg×10N/kg=6000N，
有用功：W_有用=Gh=6000N×10m=60000J，
總功：W_總=W_有用+W_額=60000J+40000J=1×10⁵J；
（2）機械效率：η=

W有用

W總

×100%=

60000J

1×105J

×100%=60%；
（3）起重機在提起重物的同時，也將掛鉤、鋼絲繩、動滑輪一塊提起，克服它們的重力做的功為額外功；同時克服各部件之間的摩擦也會做額外功；
（4）根據公式η=

W有用

W總

可知，要想提高機械效率，可以減小額外功，增大有用功．例如：減小摩擦力、減輕動滑輪重、增大物重等．
答：總功是1×10⁵J；機械效率是60%；
提起重物時，將掛鉤、鋼繩、動滑輪等提起消耗的額外功；克服部件之間的摩擦消耗的額外功；
在機械允許的情況下，盡可能地增大有用功、盡可能地減小額外功，如減小摩擦、減小掛鉤、動滑輪重、增大物重等．

點評：此題主要考查的是學生對有用功、總功、機械效率計算公式的理解和掌握，以及對影響滑輪組機械效率因素的了解和掌握，基礎性題目．