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物理必考小明学过机械效率知识后.想对竖直上下的电梯效率进行研究.他和

2024-01-19 14:59:07信息公告596

小明学过机械效率知识后,想对竖直上下的电梯效率进行研究.他和探究小组成员来到某办公大楼,了解到每层大楼高3m,电梯有关参数如表所示.他又查阅资料得知:电梯所载质量最大时消耗的电功率就是电梯的额定功率.

电动机额定功率(kW)20
限载质量(kg)600
额定电压(V)380
(1)为了测定电梯在额定功率下的效率,电梯所载人或物体的质量应满足什么要求?EUV物理好资源网(原物理ok网)

(2) 电梯在额定功率下匀速上升,小明测得从三楼到九楼所用的时间为9s,由此求得电梯的效率为多少?(g=10N/kg)

试题答案

解:(1)由题知,电梯所载质量最大时消耗的电功率就是电梯的额定功率,根据电梯有关参数知道电梯的限载质量为600kg,所以电梯所载人或物体的质量应为600kg;EUV物理好资源网(原物理ok网)

(2)由题知,P=P=20kW=20000W,EUV物理好资源网(原物理ok网)

电梯从三楼提升到九楼,消耗的电能:EUV物理好资源网(原物理ok网)

W=Pt=20000W×9s=1.8×105J,EUV物理好资源网(原物理ok网)

此时电梯所载人或物体的质量:EUV物理好资源网(原物理ok网)

m=600kg,EUV物理好资源网(原物理ok网)

电梯所载人或物体受到的重力:EUV物理好资源网(原物理ok网)

G=mg=600kg×10N/kg=6000N,EUV物理好资源网(原物理ok网)

电梯从三楼到九楼上升的高度:EUV物理好资源网(原物理ok网)

h=3m×6=18m,EUV物理好资源网(原物理ok网)

电梯从三楼提升到九楼做的有用功(有用能量)EUV物理好资源网(原物理ok网)

W有用=Gh=6000N×18m=1.08×105J,EUV物理好资源网(原物理ok网)

电梯的效率:EUV物理好资源网(原物理ok网)

η===60%.EUV物理好资源网(原物理ok网)

答:(1)电梯所载人或物体的质量为600kg;EUV物理好资源网(原物理ok网)

(2)电梯的效率为60%.EUV物理好资源网(原物理ok网)

试题解析

(1)根据题目提供条件和电梯有关参数确定;EUV物理好资源网(原物理ok网)

(2)知道电梯的实际功率等于额定功率,知道做功时间,利用P=求消耗的电能(总能量);将600kg的人或物体从三楼提升到九楼做的功为有用功(有用能量),再利用效率公式求电梯的效率.EUV物理好资源网(原物理ok网)

点评:本题考查了消耗电能的计算、功的计算、效率的计算,理解效率概念(有用能量和消耗总能量的比值)是本题的关键.EUV物理好资源网(原物理ok网)

物理解题技巧分享:惯性定律:不受外力是条件,保持匀直或静止,平衡效果合为零,相当没有受外力。