(1)直接提着沙桶上楼,需要做的有用功:W有用1=G沙h=100N*6m=600J;
克服人体重和桶重做的额外功:W额1=(G人+G桶)h=(400N+20N)*6m=2520J;
总功:W总1=W有用1+W额1=600J+2520J=3120J;
机械效率η1=
W有用1
W总1 *100%=
600J
3120J *100%≈19%;
(2)用动滑轮把沙桶提上楼,需要做的有用功:W有用2=G沙h=100N*6m=600J;
克服动滑轮重和桶重做的额外功:W额2=(G动+G桶)h=(10N+20N)*6m=180J;
总功:W总2=W有用2+W额2=600J+180J=780J;
机械效率η2=
W有用2
W总2 *100%=
600J
780J *100%≈76.9%;
(3)若将沙桶改用口袋,需要做的有用功:W有用3=G沙h=100N*6m=600J;
克服动滑轮重和口袋重做的额外功:W额3=(G动+G袋)h=(10N+5N)*6m=90J;
总功:W总3=W有用3+W额3=600J+90J=690J;
机械效率η3=
W有用3
W总3 *100%=
600J
690J *100%≈87%;
故答案为:(1)600;2520;3120;19%;(2)600;180;780;76.9%;(3)600;90;690;87%.