水泵的机械效率：
η
=
W有 W总
×
100%
=
5×104J 7×104J
×
100%
≈
71.4%．
3.滑轮组的机械效率为 53.3%． 解：(1)由题知，滑轮组的绳子有效股数 n = 3， 由 v = s得物体移动的距离：
t
s物 = vt = 0.1m/s × 5s = 0.5m，
绳子的自由端移动的距离 s = 3 × s物 = 3 × 0.5m = 1.5m，
6. 某人用 F = 28N 的力缓慢匀速地拉起重物，已知该滑轮组的机械效率为 70%，不考虑绳 重以及轮与转轴之间的摩擦力，求物体的质量．
7. 如图，用一个动滑轮，把重 100N 的物体匀速提高 3m，作用在绳子自由端的拉力为 60N， 求： （1）动滑轮的机械效率；
（2）若用该动滑轮来提升重为 180N 的物体时，作用在绳子自由端的拉力为多大？此时， 机械效率是多少？（不计绳重及摩擦）
克服斜面摩擦力所做的功为额外功，根据W额 = fL 可得摩擦力：
f = W额 = 80J = 16N．
L 5m
答：（1）人做的总功是 5000J；
（2）物体与斜面间的摩擦力是 16N．
6.物体的质量是 5.88k=
Gh Fs
=
Gh F⋅ nh
=
G
，
nF
所以 G = ηnF = 70% × 3 × 28N = 58.8N；
（2）物体与斜面间的摩擦力是 16N．
试卷第 3页，总 5页
解：（1）斜面长为 L = 5m，该滑轮为动滑轮，则绳子自由端通过的距离：s = 2L = 2 × 5m = 10m； 则拉力所做的总功：W总 = Fs = 500N × 10m = 5000J； （2）已知滑轮的机械效率为 80%， 根据机械效率公式可得动滑轮对物体所做的功（即使用斜面时做的总功）： W = W总η = 5000J × 80% = 4000J； 将物体提到 2m 高处所做的有用功： W有 = Gh = mgh = 200kg × 9.8N/kg × 2m = 3920J； 则克服斜面摩擦力所做的额外功： W额 = W − W有 = 4000J − 3920J = 80J；
（2）滑轮组的机械效率。
5. 在如图所示的装置中，斜面长 5m，高 2m，现将质量为 200kg 的物体从斜面底端匀速拉 到顶端，若滑轮的机械效率为 80%，人作用于绳自由端的拉力为 500N，求： （1）人做的总功是多少？
（2）物体与斜面间的摩擦力是多少？(g = 9.8N/kg)
试卷第 1页，总 5页
(2)电动机消耗的电能为W总 = UIt = 220V × 40A × 2s = 17600J
电动机的效率为η
=
W W总
=
12936J 17600J
×
100%
=
73.5%．
2.水泵完成的有用功为 5 × 104J，水泵机械效率为 71.4%．
解：水泵完成的有用功：
W = Gh = mgh = 250kg × 10N/kg × 20m = 5 × 104J，
使用滑轮组的有用功W有用 = fs物 = 40N × 0.5m = 20J，
W总 = Fs = 25N × 1.5m = 37.5J，
滑轮组的机械效率：
η = W有用 × 100% = 20J × 100% ≈ 53.3%．
W总
37.5J
4.运动过程中木块受到滑动摩擦力 f 的大小为 8N； 滑轮组的机械效率为 80%。 解：因为木块在水平面上运动，
3. 已知：A 重 100N，以 0.1m/s 匀速运动 5s，所受摩擦力为 40N，考虑轮重及摩擦、实际 拉力为 25N．求η．
4. 我们知道，滑动摩擦力 f 的大小是由物体接触面间的压力FN和接触面的粗糙程度决定的。 物理学中用动摩擦因数μ表示接触面的粗糙程度，则有关系式 f＝μFN成立。如图所示，一个 木块放在水平地面上，在水平向右拉力 F 的作用下，沿水平面向左做匀速直线运动，已知 F＝5N，木块重为 32N．若图中木块与地面间的动摩擦因数μ＝0.25．求： （1）运动过程中木块受到滑动摩擦力 f 的大小；
所以木块对地面的压力：FN＝G＝32N， 受到的摩擦力：
f＝μFN＝0.25 × 32N＝8N； 因为木块做匀速直线运动，滑轮组有 2 股绳子承担拉力，
所以拉力端移动的距离 s＝2s木，
滑轮组的机械效率：
η
=
W有用 W总
=
fs木 Fs
=
fs木 F2s木
=
f 2F
=
8N 2×5N
×
100%＝80%。
5.（1）人做的总功是 5000J；
（2）拉力所做的总功？
（3）滑轮组的机械效率η？
试卷第 2页，总 5页
参考答案 一、 解答题 1.电动机的效率为 73.5%． 解：(1)货物受到的重力为 G = mg = 1320kg × 9.8N/kg = 12936N， 电动机克服重力做的功为 W = Gh = 12936N × 1m = 12936J；
G 58.8N m = g = 10N/kg = 5.88kg
7.（1）动滑轮的机械效率为 83.3%；
（2）若用该动滑轮来提升重为 180N 的物体时，作用在绳子自由端的拉力为 100N，机械效
率是 90%．
解：（1）由题可知使用的是动滑轮，通过动滑轮绳子段数 n = 2，
动滑轮的机械效率：
η = W有 × 100% = Gh × 100% = G × 100% = 100N × 100% ≈ 83.3%；
8. 建筑工人用如图所示的装置把重 400N 的物体匀速提升 3m，所用的拉力为 300N，该滑 轮组的机械效率是多少？若用该装置提升 500N 的重物时，此时滑轮组的机械效率将如何 变化？
9. 用如图所示的滑轮组提升货物，已知动滑轮重 30N，货物重 360N、物体在 10s 内上升 3m，拉力 F 的功率是 180W（不计绳重）．求： （1）滑轮组提升重物时所做的有用功？
初中物理《机械效率的计算》（含答案）
1. 有一台直流电动机在 220V 的电压下工作时，电流为 40A，用它来提升质量为 1320kg 的货物，在 2s 内提升了 1m．设电动机输出的能量全部用来提升货物，问：这期间电动机 的效率是多少？
2. 外力对水泵做了 7 × 104J 的总功，水泵把 250kg 的水送到 20m 高处，水泵完成的有用 功为多少 J？水泵机械效率为多大？