Question

如圖所示，小明要把重100N的沙子運上三樓，圖中的三種方法，你認為哪種方法最好，為什么？

Answer 1

分析：利用W_有用=Gh可以計算出三次運砂子做的有用功，又因為總功等于有用功加上額外功，所以三次運砂子過程中，做相同的有用功，分別計算出其總功和機械效率，比較機械效率的高低即可得出哪一種方法最好．

解答：解：丙種方法最好．
三次運砂重相同，提升的高度相同，則三種方法所做的有用功相同，W_有用=G_砂h=100N×6m=600J；
三種方法所做有用功相同，做額外功最少的，機械效率最高，方法最好；
第一種方法的額外功是提升桶和克服自身重力所做的功，
W_額=（G_人+G_桶）h=（400N+20N）×6m=2520J
W_總=W_有+W_額=600J+2520J=3120J
η₁=

W有用

W總

=

600J

3120J

=19%；
第二種方法的額外功是提升動滑輪、桶所做的功，
用同樣的方法計算出其機械效率：
η₂=77%；
第三種方法的額外功是提升動滑輪、口袋所做的功，
用同樣的方法計算出其機械效率：
η₃=87%；
由以上計算可以得出第三種方法的機械效率最高，方法最好．
答：第三種方法最好．因為三種方法所做有用功相同，第三種方法做額外功最少的，機械效率最高，方法最好．

點評：比較哪一種方法最好，要看三種方法中哪一種方法的機械效率最高，哪一種方法就是最好的，計算出三種方法的機械效率是解決此題的關(guān)鍵．