以下是一些关于有用功的物理题目:
1. 工人用斜面提升重为100N的物体,已知斜面长为2m,高为1m,斜面的机械效率为75%,求物体被提升过程中所做的有用功和额外功。
2. 工人用滑轮组提升重为240N的物体,所用拉力为80N,物体在拉力作用下上升了2m,求有用功和总功。
3. 一位工人用滑轮组提升重为2500N的重物,所用拉力为500N,绳子自由端被拉下2m,求有用功和总功。
4. 一位工人用滑轮组提升重为125kg的物体,动滑轮重为25N,绳子自由端被拉下3m,求有用功和额外功。
以上题目均涉及到有用功的计算,它是机械对物体直接做的功,而总功则是机械对物体所做的功与额外功之和。
题目:一个工人用一台功率为3kW的抽水机从水井中抽水。已知抽水机机械效率为60%,求该工人需要多长时间才能将一定量的水从井中抽到地面?
解答:
首先,我们需要知道抽水机抽水的总量,以及抽水机的机械效率。
已知功率为:3kW
已知机械效率为:60%
根据功率和机械效率,我们可以计算出抽水机每秒做的有用功:
$3kW \times 60\% = 1800J/s$
接下来,我们需要知道抽水机抽水的总量。假设抽水总量为m千克,那么我们需要根据时间来求解这个问题。
$m \times g \times h = 1800 \times t$
其中,g是重力加速度,h是井的高度,t是时间。
将已知量代入方程,我们得到:
$m \times 9.8 \times h = 1800 \times t$
接下来,我们需要解这个方程来求解时间t。将此方程化简,我们得到:
t = m × 9.8 × h / 1800
最后,将已知量代入求解,我们得到:
t = (3 × 103 × 60 × 60) / (9.8 × h) 秒
所以,工人需要花费约(3 × 103 × 60 × 60) / (9.8 × h)秒的时间才能将一定量的水从井中抽到地面。