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

Answer 1

解题思路：（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．

（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：

本题考点： 滑轮组及其工作特点；能量利用效率；功率的计算．

考点点评： 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）．