题文

总质量为2500t的轮船经宜昌航行到三峡大坝处（根据“大船爬楼梯，小船坐电梯”的分流原则，3000t以上的大船才能允许通过5级船闸），由三峡升船机匀速吊越过坝．若升船机的船箱长120m、宽18m、深3.5m．轮船开进船箱后，大型起吊机将装有水和轮船的船箱全部悬吊起来，如图所示，其总质量为11800t，最大升程为113m．求此次吊越过坝中，升船机对轮船所做的功______，升船机的工作效率______．（g=10N/kg）

题型：填空题  难度：中档

答案

（1）升船机对轮船所做的功就是克服轮船的重力所做的功 W有=G船h=m船gh=2.5×106kg×10N/kg×113m=2.825×109J； （2）水、轮船和船箱的总质量m=11800t=1.18×107kg， 总重力： G总=mg=1.18×107kg×10N/kg=1.18×108N， 升船机对轮船所做的功： W总=G总h=1.18×108N×113m=1.3334×1010J； 升船机的工作效率： η= W有 W总 ×100%= 2.825×109J 1.3334×1010J ×100%≈21.2%． 故答案为：2.825×109J；21.2%．

据专家权威分析，试题“总质量为2500t的轮船经宜昌航行到三峡大坝处（根据“大船爬楼梯，小..”主要考查你对  功的计算，机械效率的计算，热机的效率  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热机的效率

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。

考点名称：热机的效率

• 热机的效率：
  η=W_有用/Q_总×100%，其中W_有用指用来做有用功的能量，Q_总指完全燃烧释放的能量。
  

•  提高热机效率的途径：
  （1）燃料尽可能燃烧
  （2）尽量减少各类热量的损失
  （3）在热机的设计和制造上，采取先进技术
  （4）使用时，注意保养，保证良好的润滑，减少因克服摩擦阻力而额外消耗的功。

• 机械效率、热效率、热机的效率的计算方法：
  效率问题是中考的热点问题，例如前面我们学习简单机械时的机械效率、太阳能热水器的吸热效率、炉子的放热效率等。
  1．机械效率：，其中W_有用指有用功，即对人们有用的功；W_总指利用机械做的总功。
  2．热效率：，其中Q_有用指有效利用的热量， E指总能量。如果是炉子，则E为燃料完全燃烧放出的热量(E=Q_总=mq)；如果是太阳能热水器，则E为太阳射入的总能量；如果是电热器，则E为电流做功放出的热量(E=Ult)。
  3．热机的效率：，其中W