Question

小磊每周一所升的3号国旗（128cm×192cm）的质量为160g，而他升旗时所施加的拉力10N，他在把国旗升高10m到杆顶的过程中，他所做的总功是多少，有用功是多少？机械效率为多少？应如何提高机械效率？（取g=10N/kg）

Answer 1

分析：（1）旗杆上方是一定滑轮，拉力移动距离和国旗上升的高度相同，根据W=Fs求出拉力做的总功；
（2）根据G=mg求出国旗的重力，根据W=Gh求出有用功；
（3）根据η=

W有用

W总

求出机械效率；
（4）根据η=

W有用

W总

=

W有用

W有用+W额

可知，要想提高机械效率，可以减小克服摩擦和绳子重所做的额外功．

解答：解：（1）拉力移动距离s=h=10m，
拉力做的总功：W_总=Fs=10N×10m=100J；
（2）国旗的重力G=mg=0.16kg×10N/kg=1.6N，
有用功：W_有用=Gh=1.6N×10m=16J；
（3）机械效率：η=

W有用

W总

×100%=

16J

100J

×100%=16%；
（4）根据η=

W有用

W总

=

W有用

W有用+W额

可知，在有用功不变的情况下，可以减小摩擦和绳子重来减小额外功，从而提高机械效率．

点评：此题主要考查的是学生对有用功、总功、机械效率计算公式和提高机械效率方法的理解和掌握，基础性题目．