以下是一些關于機械效率的計算題及答案:
1. 某同學用如下圖所示的滑輪組提升重物,請分析該同學在提升重物時所做的功和機械效率可能的變化情況。
答案:該同學所做的功不變,但動滑輪的重力變大,所以額外功變大,導致機械效率變小。
2. 一臺起重機將重為3600N的物體勻速提升2m,又使它沿水平方向勻速移動了5m,則起重機的鋼繩拉力做了多少功?其機械效率是多少?
答案:拉力做的總功為$W_{總} = Fs = 3600N \times 7m = 2.52 \times 10^{4}J$;有用功為$W_{有用} = Gh = 3600N \times 2m = 7.2 \times 10^{3}J$,機械效率為$\eta = \frac{W_{有用}}{W_{總}} \times 100\% = \frac{7.2 \times 10^{3}J}{2.52 \times 10^{4}J} \times 100\% = 28.6\%$。
3. 一臺起重機將重為3600N的物體勻速提升2m,又沿水平方向勻速移動了5m,則起重機對物體所做的功是多少?
答案:起重機對物體做的功為$W = Fs = Gh = 3600N \times 2m = 7200J$。
4. 一臺起重機將重為1.5 × 10^{4}N的物體勻速提升了5m,然后又沿水平移動了5m,在整個過程中起重機對物體所做的功是多少?
答案:起重機對物體做的功為$W = Fs = Gh = 1.5 \times 10^{4}N \times 5m = 7.5 \times 10^{4}J$。
以上計算題僅供參考,具體以實際情況為準。
例題:
假設有一個容積為1升的圓柱形容器,其底面積為1平方米。現在將一個重為10牛的物體放入容器中,物體與容器底部接觸良好。已知容器內裝有密度為1.5千克/立方米的液體,求該物體的機械效率。
解題過程:
首先,我們需要知道容器的液體對物體的浮力,即物體所受向上的浮力。根據液體密度和物體體積,可以求得浮力。
已知容器的容積為:1升
已知容器的底面積為:1平方米
已知物體的重量為:10牛
已知液體的密度為:1.5千克/立方米
已知物體浸入液體中的體積為:0.0007立方米
根據浮力公式,可求得浮力為:1.05牛
接下來,我們需要求出物體的重力與浮力的合力,即物體所受向下的力。
物體所受向下的力為:9牛
最后,根據機械效率公式,可求得物體的機械效率:
機械效率 = (浮力 / (重力 - 浮力)) × 100% = (1.05 / 9) × 100% = 11.67%
所以,該物體的機械效率為:11.67%。