电子课本网 第36页

第36页

信息发布者:
2.3×109
做功
解:​$(1)$​重物的重力:​$G=mg=40\ \mathrm {kg}×10\ \mathrm {N/kg}=400\ \mathrm {N}$​,
拉力做的有用功:​$W_{有}=Gh=400\ \mathrm {N}×3\ \mathrm {m}=1200\ \mathrm {J}$​;
​$(2)$​由图可知​$n=4$​,滑轮组的机械效率:​$η=\frac {W_{有}}{W_{总}}=\frac {Gh}{Fs}=\frac {Gh}{Fnh}=\frac {G}{nF}=\frac {400\ \mathrm {N}}{4×120\ \mathrm {N}}×100\%≈83.3\%.$​

解:​$(1)$​该筒车旋转一周,一个取水筒对进入接水槽的水所做的功​$W=Gh=mgh=5\ \mathrm {kg}×10\ \mathrm {N/kg}×4\ \mathrm {m}=200\ \mathrm {J}.$​
​$(2)$​该筒车工作一小时旋转的周数​$n=\frac {3600\ \mathrm {s}}{60\ \mathrm {s}}=60$​,旋转一周提升的水的质量​$m_{1}=12×5\ \mathrm {kg}=60\ \mathrm {kg}$​,则一小时提升水的质量​$m' =nm_{1}=60×60\ \mathrm {kg}=3600\ \mathrm {kg}$​,一小时对水所做的功​$ W'=G'h=m'gh=3600\ \mathrm {kg}×10\ \mathrm {N/kg}×4\ \mathrm {m}=1.44×10^5\ \mathrm {J}$​,该筒车工作一昼夜,提升水所做的功​$W''=24\ \mathrm {W}'=24×1.44×10^5\ \mathrm {J}=3.456×10^6\ \mathrm {J}.$​
​$(3)$​由​$η=\frac {W}{Q_{放}}×100\%$​可得,需要完全燃烧柴油放​$ $​出​$ $​的热​$ $​量​$ Q_{放} = \frac {W''}{η} =\frac {3.456×10^6\ \mathrm {J}}{30\%}=1.152×10^7\ \mathrm {J}$​,需要完全燃烧柴油的质量​$m_{柴油}=\frac {Q_{放}}{q}=\frac {1.152×10^7\ \mathrm {J}}{4.3 ×10^7\ \mathrm {J/kg}}≈0.268\ \mathrm {kg}=268\ \mathrm {g}. $​