在初中物理学习中,机械效率是一个重要的概念,它帮助我们理解机械装置在实际应用中的性能表现。机械效率通常用来衡量机械装置将输入能量转化为有用输出能量的能力,其公式为:
\[
\eta = \frac{W_{\text{有}}}{W_{\text{总}}} \times 100\%
\]
其中,\( W_{\text{有}} \) 是机械所做的有用功,\( W_{\text{总}} \) 是机械所做的总功。
接下来,让我们通过一些练习题来加深对这一知识点的理解。
练习题一:
某滑轮组将重物提升到一定高度,已知提升重物时做的有用功为 \( 300 \, \text{J} \),而拉动绳索时做的总功为 \( 400 \, \text{J} \)。求该滑轮组的机械效率。
解题步骤:
1. 根据公式代入数据:
\[
\eta = \frac{300}{400} \times 100\% = 75\%
\]
2. 答案:该滑轮组的机械效率为 \( 75\% \)。
练习题二:
一辆汽车发动机以 \( 6000 \, \text{J} \) 的总能量工作,其中 \( 4500 \, \text{J} \) 被用于推动车辆前进。求汽车发动机的机械效率。
解题步骤:
1. 根据公式代入数据:
\[
\eta = \frac{4500}{6000} \times 100\% = 75\%
\]
2. 答案:汽车发动机的机械效率为 \( 75\% \)。
练习题三:
一个斜面将物体从地面推至高处,已知物体的重量为 \( 100 \, \text{N} \),斜面的高度为 \( 2 \, \text{m} \),斜面长度为 \( 5 \, \text{m} \)。如果拉动物体时的力为 \( 40 \, \text{N} \),求斜面的机械效率。
解题步骤:
1. 计算有用功:
\[
W_{\text{有}} = F_{\text{重}} \times h = 100 \times 2 = 200 \, \text{J}
\]
2. 计算总功:
\[
W_{\text{总}} = F_{\text{拉}} \times L = 40 \times 5 = 200 \, \text{J}
\]
3. 根据公式计算机械效率:
\[
\eta = \frac{200}{200} \times 100\% = 100\%
\]
4. 答案:斜面的机械效率为 \( 100\% \)。
通过以上练习题,我们可以看到机械效率的计算方法和实际应用场景。希望这些题目能帮助同学们更好地掌握这一知识点,并在考试中取得好成绩!