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机械效率

解：
有用功$W_{有用}$、额外功$W_{额}$、总功$W_{总}$之间的关系：$\boldsymbol{W_总=W_{有用}+W_{额}}$
概念：把$\boldsymbol{有用功}$和$\boldsymbol{总功}$之比叫做机械效率
公式：$\boldsymbol{\eta=\frac{W_{有用}}{W_总}×100\%}$
机械效率小于$\boldsymbol{1（或100\%）}$

1.两台机器工作时,机械效率高的机器一定比机械效率低的机器 （）

A.做功快
B.做功时间短
C.做的有用功多
D.做的有用功在总功里占的比例大

D

机械效率的定义是有用功与总功的比值，即η=W有/W总。A选项：做功快慢是功率的物理意义，和机械效率无关；B选项：做功时间长短与机械效率没有必然联系；C选项：未限定总功相同的前提下，机械效率高的机器做的有用功不一定更多；D选项：机械效率的物理含义就是有用功在总功里占的比例大，该表述正确。

2.生产生活中常常会用到各种机械设备，下列说法中不正确的是 （）

A.任何机械设备的效率总是小于1
B.减小机械内部摩擦可以提高其效率
C.提高机械设备的效率可以节能减排
D.机械设备做功越快，其效率越高

D

使用任何机械都不可避免要做额外功，有用功始终小于总功，因此机械设备的效率总小于1，A说法正确；减小机械内部摩擦可以减少额外功，提升有用功占总功的比例，能够提高机械效率，B说法正确；提高机械设备的效率，完成相同有用功时消耗的总能量更少，可以实现节能减排，C说法正确；做功快慢对应的物理量是功率，功率和机械效率是没有必然联系的不同物理量，机械设备做功越快代表功率越大，效率不一定越高，D说法错误，本题要求选不正确的选项。

3.一台起重机将重2 000 N的货物在10 s内匀速提高5 m。如果额外功是10 000 J，则下列说法错误的是（）

A.起重机做的总功是20 000 J
B.起重机的功率是1 000 W
C.起重机的机械效率为50%
D.增大货物的质量，可以提高起重机的机械效率

B

首先计算有用功：$W_{\mathrm{有}}=Gh=2000\ \mathrm{N} × 5\ \mathrm{m}=10000\ \mathrm{J}$。
1. 总功：$W_{\mathrm{总}}=W_{\mathrm{有}}+W_{\mathrm{额}}=10000\ \mathrm{J}+10000\ \mathrm{J}=20000\ \mathrm{J}$，A选项说法正确。
2. 起重机的总功率：$P=\frac{W_{\mathrm{总}}}{t}=\frac{20000\ \mathrm{J}}{10\ \mathrm{s}}=2000\ \mathrm{W} ≠ 1000\ \mathrm{W}$，B选项说法错误。
3. 机械效率：$\eta=\frac{W_{\mathrm{有}}}{W_{\mathrm{总}}} × 100\%=\frac{10000\ \mathrm{J}}{20000\ \mathrm{J}} × 100\%=50\%$，C选项说法正确。
4. 额外功基本不变时，增大货物质量，有用功增大，有用功占总功的比例提升，可提高起重机的机械效率，D选项说法正确。

4.如图所示是甲、乙两机械的参数。甲、乙相比，甲的（）


A.总功较大
B.有用功较小
C.额外功较大
D.机械效率较低

B

分别计算甲、乙机械的各物理量：
1. 甲机械：已知有用功为1500J，占总功的75%，可得总功$W_{总甲}=\frac{1500\ \mathrm{J}}{75\%}=2000\ \mathrm{J}$，额外功$W_{额甲}=2000\ \mathrm{J}-1500\ \mathrm{J}=500\ \mathrm{J}$，机械效率$\eta_甲=75\%$。
2. 乙机械：已知额外功为900J，占总功的30%，可得总功$W_{总乙}=\frac{900\ \mathrm{J}}{30\%}=3000\ \mathrm{J}$，有用功$W_{有乙}=3000\ \mathrm{J}-900\ \mathrm{J}=2100\ \mathrm{J}$，机械效率$\eta_乙=70\%$。
对比选项：A.甲总功2000J小于乙总功3000J，错误；B.甲有用功1500J小于乙有用功2100J，正确；C.甲额外功500J小于乙额外功900J，错误；D.甲机械效率75%大于乙机械效率70%，错误。