Question

（1）小強(qiáng)利用如圖所示的滑輪組去拉物體，使重為2000N的物體A沿水平方向3s內(nèi)勻速移動了6m，若物體A所受地面的摩擦力F_f=600N，小強(qiáng)所用拉力F=250N，拉力F的功率為

1500

W，該裝置的機(jī)械效率是

80%

．
（2）2011年入春以來，我省大部分地區(qū)出現(xiàn)了特大旱災(zāi)，為抗旱救災(zāi)朝陽村新安裝了一臺質(zhì)量為300kg、功率為8KW的抽水機(jī)．已知該抽水機(jī)出水流量是90m³/h，正常工作30min，抽水高度為20m，則抽水機(jī)的工作效率是

61.25%

．

Answer 1

分析：（1）機(jī)械效率等于有用功和總功的比值η=

W有

W總

，用百分?jǐn)?shù)來表示；在本題中克服摩擦做的功為有用功W_有=F_fs，拉力所做的功為總功W_總=Fns；
（2）抽水機(jī)抽水時，克服水的重力做的功為有用功，根據(jù)抽水機(jī)的流量和抽水時間計算出水的體積，再根據(jù)公式m=ρV求出水的質(zhì)量，根據(jù)公式G=mg求出水的重力，根據(jù)公式W_有=Gh計算出克服水的重力做的有用功；然后根據(jù)公式W_總=Pt求出抽水機(jī)做的總功；再利用公式η=

W有

W總

求出機(jī)械效率．

解答：解：（1）因?yàn)榇嘶�輪組繩子的股數(shù)為n=3，所以，拉力移動的距離為s′=ns=3s=3×6m=18m
拉力所做的功為總功
W_總=Fs′=250N×18m=4500J
拉力F的功率
P=

W總

t

=

4500J

3s

=1500W
克服摩擦做的功為有用功
W_有=F_fs=600N×6m=3600J
該裝置的機(jī)械效率
η=

W有

W總

=

3600J

4500J

=80%
（2）該抽水機(jī)在30min內(nèi)抽出的水的體積
V=90m³/h×0.5h=45m³
水的質(zhì)量
m=ρV=1.0×10³kg/m³×45m³=4.5×10⁴kg
水的重力
G=mg=4.5×10⁴kg×9.8N/kg=4.41×10⁵N
克服水的重力做的有用功
W_有=Gh=4.41×10⁵N×20m=8.82×10⁶J
抽水機(jī)做的總功
W_總=Pt=8000W×1800s=1.44×10⁷J
抽水機(jī)的工作效率
η=

W有

W總

=

8.82×106J

1.44×107J

=61.25%
故答案為：（1）1500；80%；（2）61.25%

點(diǎn)評：此題主要考查的是學(xué)生對有用功、總功和機(jī)械效率概念和公式的正確應(yīng)用和理解，注意第一問中克服摩擦做的功是有用功，很多同學(xué)錯誤的認(rèn)為克服重力做的功是有用功（W_有=Gh）．