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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...

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?
(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)
(1)根据题目提供条件和电梯有关参数确定; (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. 【解析】 (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; (2)由题知,P=P额=20kW=20000W, 电梯从三楼提升到九楼,消耗的电能: W电=Pt=20000W×9s=1.8×105J, 此时电梯所载人或物体的质量: m=600kg, 电梯所载人或物体受到的重力: G=mg=600kg×10N/kg=6000N, 电梯从三楼到九楼上升的高度: h=3m×6=18m, 电梯从三楼提升到九楼做的有用功(有用能量) W有用=Gh=6000N×18m=1.08×105J, 电梯的效率: η===60%. 答:(1)电梯所载人或物体的质量为600kg; (2)电梯的效率为60%.
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考点分析:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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