以下是一个关于机械效率的计算题及答案和相关例题:
题目:
一个工人用滑轮组提升重为2000N的物体,所用的拉力为1500N,物体在5s内匀速上升了1m。
求:
(1)绳子的自由端移动的距离;
(2)拉力的功率;
(3)该滑轮组的机械效率;
(4)若用此滑轮组提升重为3200N的物体时,其机械效率将如何变化?
答案:
(1)绳子的自由端移动的距离为:s = 2h = 2 × 1m = 2m;
(2)拉力的功率为:P = Fv = F × n × h/t = 1500N × 2 × 1m/5s = 600W;
(3)该滑轮组的机械效率为:η = W有用/W总 = Gh/Fs = Gh/(Fnh) = G/nF = 2000N/(3 × 1500N) = 4/9;
(4)当提升重为3200N的物体时,由于动滑轮的重力不变,所以其机械效率将保持不变。
例题:
一个工人用滑轮组提升重为3200N的物体,所用拉力为800N,物体在5s内匀速上升了4m。求:
(1)绳子的自由端移动的距离;
(2)拉力的功率;
(3)该滑轮组的机械效率;
(4)若用此滑轮组提升重为4800N的物体时,其机械效率将如何变化?
答案:(1)绳子的自由端移动的距离为:$s = 4h = 4 times 4m = 16m$;
(2)拉力的功率为:$P = Fs/t = 800N times 16m/5s = 256W$;
(3)该滑轮组的机械效率为:$eta = frac{W_{有用}}{W_{总}} times 100% = frac{G_{物}h}{F_{拉}s} times 100% = frac{3200N times 4m}{800N times 16m} times 100% = 80%$;
(4)当提升重为$4800N$的物体时,由于动滑轮的重力增大,所以其机械效率将增大。因为额外功不变,而总功增大,所以机械效率增大。
以上就是关于机械效率的计算题及答案和相关例题。希望对你有所帮助!
例题:
某机械的效率为50%,使用该机械做功100J时,则有用功和额外功分别是多少?
根据机械效率的定义,有:
W有用 = Fs = 50% × 100J = 50J
W总 = W有用 + W额 = 100J
W额 = W总 - W有用 = 100J - 50J = 50J
因此,使用该机械做功100J时,有用功为50J,额外功为50J。
题目:
某机械的效率为50%,使用该机械做功1000J时,则有用功和总功分别是多少?
答案:
机械效率为50%,说明有用功占总功的50%。根据这个信息,我们可以求出总功和有用功。
总功 = 使用机械做的功 = 1000J
有用功 = 总功 × 机械效率 = 1000J × 50% = 500J
所以,使用该机械做功1000J时,有用功是500J,总功是1000J。
例题:
某工人用一台效率为60%的起重机提升重物。已知被提升物体的重为5000N,起重机的功率为2.5kW。求:
(1)起重机在提升重物时所做的有用功;
(2)起重机在提升重物时所做的总功。
解:(1)已知起重机的效率为60%,被提升物体的重为5000N,则起重机在提升重物时所做的有用功:
W_{有} = Gh = 5000N × h = 5 × 10^{4}J。
(2)起重机在提升重物时所做的总功:W_{总} = frac{P}{n} = frac{2.5kW}{60%} = 4.17 × 10^{3}J。