Question

（1）小强利用如图所示的滑轮组去拉物体，使重为2000N的物体A沿水平方向3s内匀速移动了6m，若物体A所受地面的摩擦力F_f=600N，小强所用拉力F=250N，拉力F的功率为

1500

W，该装置的机械效率是

80%

．
（2）2011年入春以来，我省大部分地区出现了特大旱灾，为抗旱救灾朝阳村新安装了一台质量为300kg、功率为8KW的抽水机．已知该抽水机出水流量是90m³/h，正常工作30min，抽水高度为20m，则抽水机的工作效率是

61.25%

．

Answer 1

分析：（1）机械效率等于有用功和总功的比值η=

W有

W总

，用百分数来表示；在本题中克服摩擦做的功为有用功W_有=F_fs，拉力所做的功为总功W_总=Fns；
（2）抽水机抽水时，克服水的重力做的功为有用功，根据抽水机的流量和抽水时间计算出水的体积，再根据公式m=ρV求出水的质量，根据公式G=mg求出水的重力，根据公式W_有=Gh计算出克服水的重力做的有用功；然后根据公式W_总=Pt求出抽水机做的总功；再利用公式η=

W有

W总

求出机械效率．

解答：解：（1）因为此滑轮组绳子的股数为n=3，所以，拉力移动的距离为s′=ns=3s=3×6m=18m
拉力所做的功为总功
W_总=Fs′=250N×18m=4500J
拉力F的功率
P=

W总

t

=

4500J

3s

=1500W
克服摩擦做的功为有用功
W_有=F_fs=600N×6m=3600J
该装置的机械效率
η=

W有

W总

=

3600J

4500J

=80%
（2）该抽水机在30min内抽出的水的体积
V=90m³/h×0.5h=45m³
水的质量
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
抽水机做的总功
W_总=Pt=8000W×1800s=1.44×10⁷J
抽水机的工作效率
η=

W有

W总

=

8.82×106J

1.44×107J

=61.25%
故答案为：（1）1500；80%；（2）61.25%

点评：此题主要考查的是学生对有用功、总功和机械效率概念和公式的正确应用和理解，注意第一问中克服摩擦做的功是有用功，很多同学错误的认为克服重力做的功是有用功（W_有=Gh）．