在学习物理的过程中,机械效率是一个重要的概念。它帮助我们理解机械设备在实际应用中的表现和性能。为了更好地掌握这一知识点,下面是一些关于机械效率的练习题目,供同学们参考。
例题1:
一台起重机将重物提升到一定高度,已知该起重机所做的总功为1000焦耳,而有用功为800焦耳,请计算这台起重机的机械效率。
解析:
机械效率公式为:
\[ \eta = \frac{W_{有用}}{W_{总}} \times 100\% \]
代入数据:
\[ \eta = \frac{800}{1000} \times 100\% = 80\% \]
答案:这台起重机的机械效率为80%。
例题2:
某滑轮组在提升重物时,总功为500焦耳,额外功为100焦耳。求此滑轮组的机械效率。
解析:
根据公式 \( W_{总} = W_{有用} + W_{额外} \),可以先求出有用功:
\[ W_{有用} = W_{总} - W_{额外} = 500 - 100 = 400 \, \text{焦耳} \]
然后计算机械效率:
\[ \eta = \frac{W_{有用}}{W_{总}} \times 100\% = \frac{400}{500} \times 100\% = 80\% \]
答案:滑轮组的机械效率为80%。
例题3:
一辆汽车以恒定速度行驶,发动机输出功率为60千瓦,若行驶过程中克服阻力所做的有用功为240千焦耳,求汽车的机械效率(假设时间为1秒)。
解析:
首先计算总功,即发动机输出的功:
\[ W_{总} = P \cdot t = 60 \, \text{kW} \cdot 1 \, \text{s} = 60 \, \text{kJ} \]
然后计算机械效率:
\[ \eta = \frac{W_{有用}}{W_{总}} \times 100\% = \frac{240}{60} \times 100\% = 400\% \]
答案:汽车的机械效率为400%。
以上是几个典型的机械效率练习题,希望大家能够通过这些题目加深对机械效率的理解。记住,机械效率通常小于100%,因为总会存在一定的能量损失。希望同学们在做题时多加思考,灵活运用公式,提高解题能力!