题文

某型号挖掘机的质量3000kg，挖掘机在6s内将装满铲斗质量为0.75t的泥石送到岸边，挖掘深度H=2m．（如图乙所示）（取g=10N/kg）求： （1）挖掘机每挖一次泥土并水平移送到岸边，对泥土做功多少？ （2）若发动机的总功率是20kW，挖泥过程中挖掘机的机械效率多大？

题型：问答题  难度：中档

答案

（1）泥石的重力为： G=mg=750kg×10N/kg=7.5×103N 对泥石做的功为： W有用=Gh=7.5×103N×2m=1.5×104J； （2）挖掘机做的总功为： W总=Pt=2×104W×6s=1.2×105J 挖掘机的机械效率为： η= W有用 W总 ×100%= 1.5×104J 1.2×105J ×100%=12.5%． 答：（1）挖掘机每挖一次泥土并水平移送到岸边，对泥土做功1.5×104J； （2）若发动机的总功率是20kW，挖泥过程中挖掘机的机械效率为12.5%．

据专家权威分析，试题“某型号挖掘机的质量3000kg，挖掘机在6s内将装满铲斗质量为0.75t..”主要考查你对  功的计算，机械效率的计算  等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下：

功的计算机械效率的计算

考点名称：功的计算

• 功的计算公式：
  功（W）等于力（F）跟物体在力的方向上通过的距离（s）的乘积。（功=力×距离），W=FS。
  
  单位：
  国际单位制中，力的单位是N，距离的单位是m，功的单位是N·m，它有一个专用名称叫做焦耳，简称焦，用符号J表示，1J=1N·m。

• 在利用该公式进行计算时的注意点：
  (1)力与物体移动的距离在方向上必须一致；
  
  (2)力与物体移动的距离必须对应于同一物体；
  
  (3)力与物体移动的距离必须对应于同一段时间。
  

考点名称：机械效率的计算

• 机械效率的定义：
  有用功跟总功的比值叫做机械效率；
  
  计算公式：
  η=

• 机械效率的意义：
  （1）机械效率的功率是标志机械做功性能好坏的物理量，机械效率越高，这个机械的性能越好。
  
  （2）机械效率的高度并不决定使用机械是省力还是费力，效率高只说明有用功在总功所占的比例；省力还是费力是指做一定的有用功时，所用动力的大小。机械效率高不一定省力。

• 功，功率和机械效率的比较：
  

  物理量	物理意义	定义	符号	公式	单位	说明
  功	做功即能量的转化	有力作用在物体上，并且物体在力的方向上移动了一段距离，就说力对物体做了功	W	W=Fs	J	l. 功率大小由功和时间共同决定，单独强调某一方面是错误的 2．功率和机械效率是两个不同的物理量，它们之问没有直接关系
  功率	做功快慢	单位时间内完成的功	P		W(国际单位) kW，MW（常用单位）
  机械效率	反映机械性能的物理量	有用功占总功的总值	η		无

• 汽车的机械效率和功率：
      机械效率与功率是两个完全不同的概念。
      这两个物理量是从不同方面反映机械性能的，它们之间没有必然的联系。
      功率大表示机械做功快；机械效率高表示机械对总功的利用率高。功率大的机械不一定机械效率高。内燃机车功率可以达到几千千瓦，但效率只有30％r～ 40%，反之，机械效率高的机械功率不一定大。安装在儿童玩具汽车里的电动机效率可达80%，但功率却只有凡瓦特。