在物理学中，机械效率是一个重要的概念，它用来衡量机械装置将输入能量转化为有用输出能量的能力。机械效率通常以百分比表示，计算公式为：

\[ \eta = \frac{W_{\text{有用}}}{W_{\text{总}}} \times 100\% \]

其中，\( W_{\text{有用}} \) 表示机械所做的有用功，而 \( W_{\text{总}} \) 表示机械所消耗的总功。

接下来，我们通过一些练习题来加深对机械效率的理解。

练习题 1

一台起重机在将重物提升到一定高度的过程中，消耗了 5000 焦耳的总功，而实际用于提升重物的有用功为 4000 焦耳。求这台起重机的机械效率。

解答 1

根据公式 \( \eta = \frac{W_{\text{有用}}}{W_{\text{总}}} \times 100\% \)，代入已知数据：

\[

\eta = \frac{4000}{5000} \times 100\% = 80\%

\]

因此，这台起重机的机械效率为 80%。

练习题 2

一辆汽车发动机在行驶过程中消耗了 3000 焦耳的燃料能量，但只有 2400 焦耳的能量被用于驱动车辆前进。求该汽车发动机的机械效率。

解答 2

同样使用公式 \( \eta = \frac{W_{\text{有用}}}{W_{\text{总}}} \times 100\% \)，代入数据：

\[

\eta = \frac{2400}{3000} \times 100\% = 80\%

\]

因此，该汽车发动机的机械效率也为 80%。

练习题 3

一个滑轮组在提升重物时，总功为 6000 焦耳，而额外功（克服摩擦等非有用功）为 1000 焦耳。求该滑轮组的机械效率。

解答 3

首先，我们需要计算有用功 \( W_{\text{有用}} \)：

\[

W_{\text{有用}} = W_{\text{总}} - W_{\text{额外}}

\]

代入数据：

\[

W_{\text{有用}} = 6000 - 1000 = 5000 \, \text{焦耳}

\]

然后计算机械效率：

\[

\eta = \frac{W_{\text{有用}}}{W_{\text{总}}} \times 100\% = \frac{5000}{6000} \times 100\% = 83.33\%

\]

因此，该滑轮组的机械效率为 83.33%。

通过以上练习题，我们可以看到，机械效率不仅反映了机械性能的好坏，还与能量的合理利用密切相关。希望这些题目能帮助你更好地掌握机械效率的相关知识！