分析 (1)提升物體做的功為有用功,根據(jù)W有=Gh求出;
因不計鋼絲繩的重、繩與滑輪的摩擦,求出作用在繩子自由端的力,求出對滑輪組的總功W總,根據(jù)η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%
此滑輪組提升重物的機(jī)械效率;
(2)由W電總=Pt=UIt求卷揚機(jī)消耗的電能,根據(jù)Q=W電總-W總求提升過程中電動卷揚機(jī)線圈產(chǎn)生的熱量;
(3)根據(jù)焦耳定律Q=I2Rt的變形公式求R.
解答 解:(1)這個過程中提升物體做的有用功W有=Gh=2500N×15m=3.75×104J,
由圖知,繩子的有效段數(shù)n=3,因不計鋼絲繩的重、繩與滑輪的摩擦,故作用在繩子自由端的力:
F=$\frac{{{G}_{物}+G}_{動}}{3}$=$\frac{2500N+500N}{3}$=1000N,
卷揚機(jī)對繩子的自由端做功:
W總=Fs=F×3h=1000N×3×15m=4.5×104J,
此滑輪組提升重物的機(jī)械效率:
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{3.75×1{0}^{4}J}{4.5×1{0}^{4}J}$×100%≈83.3%;
(2)卷揚機(jī)拉著物體M以0.5m/s的速度勻速上升15m所用的時間:
t=$\frac{s}{v}=\frac{15m}{0.5m/s}$=30s,
卷揚機(jī)消耗的電能:
W電總=Pt=UIt=380V×5A×30s=5.7×104J,
因?qū)K子自由端做的功W總=4.5×104J,
提升過程中電動卷揚機(jī)線圈產(chǎn)生的熱量Q=W電總-W總=5.7×104J-4.5×104J=1.2×104J
(3)根據(jù)焦耳定律Q=I2Rt,
卷揚機(jī)線圈的電阻:
R=$\frac{Q}{{I}^{2}t}=\frac{1.2×1{0}^{4}J}{(5A)^{2}×30s}$=16Ω.
答:(1)此滑輪組提升重物的機(jī)械效率為83.3%;
(2)提升過程中電動卷揚機(jī)線圈產(chǎn)生了1.2×104J熱量;
(3)該卷揚機(jī)線圈的電阻是16Ω.
點評 本題考查電功,速度、滑輪組的知識、焦耳定律、能量守恒及效率知識.綜合性較強(qiáng).關(guān)鍵是要明白卷揚機(jī)對繩子的自由端做功,繩子自由端對通過滑輪組對物體做功.
科目:初中物理 來源: 題型:填空題
查看答案和解析>>
科目:初中物理 來源: 題型:計算題
查看答案和解析>>
科目:初中物理 來源: 題型:計算題
查看答案和解析>>
科目:初中物理 來源: 題型:填空題
查看答案和解析>>
科目:初中物理 來源: 題型:實驗探究題
查看答案和解析>>
科目:初中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 磅秤對人的支持力 | B. | 人對磅秤的壓力 | ||
C. | 地球?qū)Π醭拥奈?/td> | D. | 人對地球的吸引力 |
查看答案和解析>>
科目:初中物理 來源: 題型:填空題
查看答案和解析>>
湖北省互聯(lián)網(wǎng)違法和不良信息舉報平臺 | 網(wǎng)上有害信息舉報專區(qū) | 電信詐騙舉報專區(qū) | 涉歷史虛無主義有害信息舉報專區(qū) | 涉企侵權(quán)舉報專區(qū)
違法和不良信息舉報電話:027-86699610 舉報郵箱:58377363@163.com