以下是初三机械效率的计算题及相关例题:
计算题:
某同学在测滑轮组的机械效率时,记录的数据如下表所示:
\begin{table}[htbp]
\begin{center}
\begin{tabular}{|c|c|c|}
\hline
物重G(N) & 滑轮重G(N) & 拉力F(N) & 绳的自由端移动距离s(m) & 有用功W有(J) & 总功W总(J) & 机械效率\\
\hline
4 & 1.5 & 3 & 1.5 & 2.4 & 6.3 & 57\% \\
\hline
\end{tabular}
\end{center}
\end{table}
请根据表中数据,计算该滑轮组的机械效率。
例题:
某建筑工地需要把60m³的沙石材料从地面运到离地面3m高的坡顶。某人用滑轮组提升沙石材料,提升时滑轮组的效率为80\%(不计绳重和摩擦)。问:
(1)某人所用的拉力应为多大?
(2)如果用该滑轮组提升其他重物时,其机械效率只有75\% ,则此时该重物被提升多高?
分析:
(1)已知沙石材料的体积和密度,利用公式m =$\rho$V可求得沙石的质量,再利用公式$W_{有用} = Gh$求有用功的大小,再利用公式$W_{总} = Fs$求总功的大小,再利用机械效率的公式求出拉力的大小。
(2)已知有用功的大小和机械效率的改变,利用公式$W_{有用} = Gh$求出额外功的大小,再利用公式$h = \frac{W_{额外}}{F}$求出重物被提升的高度。
解:(1)沙石的质量为:m =$\rho V = 2.5 \times 60m^{3} = 150kg$;
有用功为:W_{有用} = Gh = mgh = 150kg × 10N/kg × 3m = 4500J;
总功为:W_{总} = W_{有用} + W_{额外} = W_{有用} + Fs = 4500J + F × 3m = 6300J;
拉力的大小为:F = \frac{W_{总}}{s} = \frac{6300J}{3m} = 2100N;
(2)额外功为:W_{额外} = W_{总} - W_{有用} = 6300J - 4500J = 1800J;
额外功占总功的百分比为:\eta_{额外} = \frac{W_{额外}}{W_{总}} × 100\% = \frac{1800J}{6300J} × 100\% = 28.6\% ;
当机械效率为75\%时,额外功占总功的百分比为:\eta_{额外}\prime = \frac{75\% - 75\%}{75\%} × 100\% = \frac{25\%}{75\%} × 100\% = 33.3\% ;
根据公式$h = \frac{W_{额外}}{F}$可得:h\prime = \frac{W_{额外}}{F\prime} = \frac{1800J}{F\prime × \eta\prime} = \frac{1800J}{75\% × 33.3\%} = 9m。
例题:
一台起重机在10s内将重为2500N的物体匀速提升了3m,求:
(1)起重机做的有用功;
(2)起重机的总功;
(3)起重机的机械效率。
解:(1)起重机做的有用功:
W有用 = Gh = 2500N × 3m = 7500J
(2)起重机的总功:
W总 = Fs = 2500N × 3m = 7500J
(3)起重机的机械效率:
η = W有用 / W总 = 75%
答:略。
以上就是一道关于初三机械效率的计算题及其解答,希望对你有所帮助。
机械效率的计算是初中物理学习中一个重要的知识点,以下是一些常见的计算题和例题,以及一些常见问题。
计算题:
1. 某同学用一动滑轮将重为50N的物体提到9m高的楼上,作用在绳子上的水平拉力为30N,则此动滑轮的机械效率为多少?
2. 一台水泵,功率为15kW,则该水泵在5min内可以做多少有用功?
例题:
3. 某同学在调节天平的过程中,发现指针在标尺中游码处左右偏转,调节左边的平衡螺母,右边的平衡螺母也全部调节过,但天平还是不能平衡,此时他应该怎么做?
常见问题:
1. 如何理解机械效率的概念?
2. 机械效率与哪些因素有关?
3. 如何根据有用功和总功计算机械效率?
4. 在使用动滑轮、杠杆等机械时,如何提高机械效率?
5. 机械效率是否总是小于1?
以上问题都可以在理解机械效率的概念和原理的基础上,结合实际操作和计算进行解答。同时,同学们在做题和实际操作中,要注意总结经验,找出自己的薄弱点,有针对性地进行学习和提高。
