题文

王奶奶家住六楼，腿脚不好，上下楼不方便，社区的“助老爱心”小组帮她想了一个好办法：用一根轻质长绳（绳重不计），一个滑轮、一个篮筐上下吊物品。篮筐重6N，滑轮重2N，每层楼高3m（摩擦不计）问： （1）“助老爱心”小组帮王奶奶把一个6.4斤重的西瓜放在篮筐里，王奶奶用此装置（如图所示）将西瓜提到六楼做功多少焦耳？（1斤＝0.5kg） （2）此装置的机械效率多大？ （3）有哪些方法可以帮助王奶奶提高机械效率？

题型：计算题  难度：偏难

答案

解： （1）将西瓜提到六楼所做的总功：W＝G总h＝（6N＋2 N＋32 N）×5×3m＝600J； （2）克服西瓜的重力做的有用功为：W有用＝Gh＝32N×15m＝480J 此装置的机械效率为 （3）用塑料袋或布兜代替篮筐；用轻质滑轮；在滑轮轴间加润滑油；在体力、装置允许情况下可提稍重的物体。

据专家权威分析，试题“王奶奶家住六楼，腿脚不好，上下楼不方便，社区的“助老爱心”小组..”主要考查你对  功的计算，机械效率的计算，增大或减小机械效率的方法  等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下：

功的计算机械效率的计算增大或减小机械效率的方法

考点名称：功的计算

• 功的计算公式：
  功（W）等于力（F）跟物体在力的方向上通过的距离（s）的乘积。（功=力×距离），W=FS。
  
  单位：
  国际单位制中，力的单位是N，距离的单位是m，功的单位是N·m，它有一个专用名称叫做焦耳，简称焦，用符号J表示，1J=1N·m。

• 在利用该公式进行计算时的注意点：
  (1)力与物体移动的距离在方向上必须一致；
  
  (2)力与物体移动的距离必须对应于同一物体；
  
  (3)力与物体移动的距离必须对应于同一段时间。
  

考点名称：机械效率的计算

• 机械效率的定义：
  有用功跟总功的比值叫做机械效率；
  
  计算公式：
  η=

• 机械效率的意义：
  （1）机械效率的功率是标志机械做功性能好坏的物理量，机械效率越高，这个机械的性能越好。
  
  （2）机械效率的高度并不决定使用机械是省力还是费力，效率高只说明有用功在总功所占的比例；省力还是费力是指做一定的有用功时，所用动力的大小。机械效率高不一定省力。

• 功，功率和机械效率的比较：
  

  物理量	物理意义	定义	符号	公式	单位	说明
  功	做功即能量的转化	有力作用在物体上，并且物体在力的方向上移动了一段距离，就说力对物体做了功	W	W=Fs	J	l. 功率大小由功和时间共同决定，单独强调某一方面是错误的 2．功率和机械效率是两个不同的物理量，它们之问没有直接关系
  功率	做功快慢	单位时间内完成的功	P		W(国际单位) kW，MW（常用单位）
  机械效率	反映机械性能的物理量	有用功占总功的总值	η		无

• 汽车的机械效率和功率：
      机械效率与功率是两个完全不同的概念。
      这两个物理量是从不同方面反映机械性能的，它们之间没有必然的联系。
      功率大表示机械做功快；机械效率高表示机械对总功的利用率高。功率大的机械不一定机械效率高。内燃机车功率可以达到几千千瓦，但效率只有30％r～ 40%，反之，机械效率高的机械功率不一定大。安装在儿童玩具汽车里的电动机效率可达80%，但功率却只有凡瓦特。

考点名称：增大或减小机械效率的方法

• 增大、减小机械效率的方法：
       如果有用功不变，我们可以通过减小额外功.（减少机械自重.减少机械的摩擦）来增大机械效率，（例如我们用轻便的塑料桶打水，而不用很重的铁桶打水，就是运用这个道理）；如果额外功不变，我们可以通过增大有用功来提高机械效率；（例如，在研究滑轮组的机械效率时，我们会发现同一个滑轮组，提起的重物越重，机械效率越高，就是这个道理）；当然了，如果能在增大有用功的同时，减小额外功更好。