以前,我国北方经常用辘轳将水从井里提上来,如下图所示。辘轳的本质是可以连续转动的杠杆。已知吊桶的质量是2kg,容积是8×10-3 m3;井中水面到地面的高度为5 m,水的密度是1.0×103 kg / m3。不计摩擦及绳和摇柄质量。取g=10N/ kg。
(1)当人通过辘轳用20s的时间,将装满水的吊桶从水面匀速提升到地面时,人所做的有用功是多少?人所做有用功的功率是多大?该机械的机械效率是多少?
(2)当人通过辘轳将装半桶水(体积为4×10-3 m3)的吊桶匀速提升到地面时,该机械的机械效率是多少?
(3)根据上面的计算结果,提出改进吊桶的办法,以提高该机械的机械效率。
(4)请列举使用该机械比人直接提升吊桶的好处。(答出两条即可)