Question

生活中，由于額外功的存在，任何機械的機械效率總______1（選填“＞”、“=”或“＜”）．除了這個，你還知道哪些關于機械效率的知識呢？讓我們試試看！
（1）在打掃衛生的時候，小明將一桶水從一樓提到二樓．則小明對水做的功是______功，對桶做的功是______功．
（2）利用某機械工作時，動力做的功是400J，其中額外功是100J，則動力做的有用功是______J，機械效率是______．
（3）如圖所示，小王用兩個相同的滑輪組（摩擦不計），分別將重力不同的兩個物體勻速提高到相同高度，其中G_l＞G₂，則所用的拉力F₁______F₂（選填“＞”、“＜”或“=”），其機械效率η₁______η₂填“＞”、“＜”或“=’）

Answer 1

解：根據公式η=可知，生活中由于有額外功，所以有用功只是總功的一部分，所以其比值總是小于1；
（1）小明目的是提水，對水做的功為有用功；對桶做的功為額外功；
（2）動力做的功為總功，則動力做的有用功W_有用=W_總-W_額=400J-100J=300J，
機械效率η===75%；
（3）①因摩擦不計，拉力：
F=（G_物+G_動），
∵兩圖結構相同，動滑輪重相同，G_l＞G₂，
∴所用拉力：F₁＞F₂；
②假設提升重物的高度相同，
∵G_l＞G₂，
∴利用滑輪組做的有用功：W_有用1＞W_有用2，
兩個相同的滑輪組（摩擦不計），所以兩個滑輪組做的額外功相同，
又∵η==
∴機械效率：η₁＞η₂．
故答案為：＜；（1）有用；額外；（2）300；75%；（3）＞；＞．
分析：（1）小明將一桶水從一樓提到二樓，目的是提水，對水做的功為有用功；把桶和自身提升做的功為額外功．
（2）機械效率等于有用功和總功的比值，有用功加上額外功等于總功；
（3）因摩擦不計，用同樣的滑輪組，提升的物重不同，根據F=（G_物+G_動）分析拉力的大小關系；
提升的重物越重，提升相同的高度，做的有用功越多，而額外功不變，根據效率公式η==分析機械效率的大小關系．
點評：本題考查了學生對有用功、總功、額外功的了解與掌握，區分時要從我們的目的出發分析判斷；在不計摩擦和繩重時，F=（G_物+G_動）；提升滑輪組機械效率的方法：一是增大提升的物重，二是減小動滑輪重、加潤滑油減少額外功．