要把沙子运上三楼,小慧采用了图中的第一种方法,1min完成了任务.若不计摩擦,试求:(1)小慧的功率;(2)小慧运沙子时的机械效率;(3)哪种方法的机械效率最大,为什

发布时间:2020-08-05 13:06:10

要把沙子运上三楼,小慧采用了图中的第一种方法,1min完成了任务.若不计摩擦,试求:
(1)小慧的功率;
(2)小慧运沙子时的机械效率;
(3)哪种方法的机械效率最大,为什么?

网友回答

解:(1)图中的第一种方法,
小慧做的总功:
W总=G总h=(80N+20N+400N)×6m=3000J,
小慧的功率:
P===50W;
(2)小慧运沙子时的有用功:
W有=G沙h=80N×6m=480J,
运沙子时的机械效率:
η===16%;
(3)三种方法的最终目的都是要将80N的沙子提升6m,因此,其有用功是相同的;
第三次用的口袋最轻,所以第三次做的额外功最少,利用机械做的总功最小,故其机械效率最高.
答:(1)小慧的功率为50W;
(2)小慧运沙子时的机械效率为16%;
(3)方法三的机械效率最大,原因是:有用功相同,额外功最少.

解析分析:(1)图中的第一种方法,小慧做的总功是克服沙子和桶和自身重力做的功,根据W=Gh求出小慧做的功,利用P=求出功率;
(2)小会对沙子做的功为有用功,根据W=Gh求出其大小,再利用效率公式求出慧运沙子时的机械效率;
(3)在有用功相同的情况下,额外功越少的,其机械效率一定越高.

点评:本题的关键是要知道,运上三楼,高度只有两层楼高,在上楼梯过程中,人的重力在重力方向上也通过了距离,故人也要克服自身的重力做功.
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