Bài toán Hiệu suất lớp 10 (có lời giải)

Đáp án đúng là: B

Công có ích để đưa vật lên là: ${A}_{ci}=P.h=m.g.h=250.10.10=25000J$

Do sử dụng ròng rọc động nên quãng đường sẽ tăng lên gấp đôi.

Công toàn phần do lực tác dụng thực hiện: ${A}_{tp}=F.2s=1500.2.10=30000J$

Hiệu suất của hệ thống bằng: $H=\frac{{A}_{ci}}{{A}_{tp}}=\frac{25000}{30000}=0{,}833=83{,}3\%$

Đáp án đúng là: D

Công có ích để kéo xe di chuyển bằng: ${A}_{ci}=F.s=700.100.1000=70000000J$

Công toàn phần do đốt cháy nhiệt liệu xăng:

${A}_{tp}=mL=DVL=700.\frac{6}{1000}.4,{6.10}^{7}=193200000J$

Hiệu suất của động cơ bằng: $H=\frac{{A}_{ci}}{{A}_{tp}}=\frac{70000000}{193200000}=0{,}3623=36{,}23\%$

Đáp án đúng là: A

Khối lượng nước đổ xuống mỗi giây là: $m=D.V={10}^{3}.180=180000kg$

Công có thể sinh ra khi nước đổ xuống đến chân thác trong mỗi giây là:

${A}_{tp}=mgh=180000.10.45=81000000J$

Gọi ${A}_{ci}$ là phần công có ích để phát điện trong mỗi giây

Ta có: $H=\frac{{A}_{ci}}{{A}_{tp}}\Rightarrow {A}_{ci}=H.{A}_{tp}=0{,}85.81000000=68850000J$

Suy ra công suất của máy phát điện:

$\text{P}=\frac{{A}_{tp}}{t}=68850000W=68{,}85MW$

Đáp án đúng là: B

Công có ích để đưa 15*l* nước lên cao 10 m trong mỗi giây là:

$A=mgh=DVgh={10}^{3}.\frac{15}{{10}^{3}}.10.10=1500J$

Công toàn phần máy bơm sinh ra trong mỗi giây là: ${A}_{tp}=\frac{{A}_{ci}}{H}=\frac{1500}{0{,}7}=2142{,}86J$

Công mà máy bơm thực hiện được sau nửa giờ:

$A=\text{P}.t=2142{,}86.0{,}5.3600=3857148\ J$

Đáp án đúng là: B

Công có ích để nâng vật lên là: ${A}_{ci}=P.h=12000.30=360000J$

Công toàn phần do động cơ sinh ra là: ${A}_{tp}=\text{P}.t=5000.90=450000J$

Hiệu suất của động cơ bằng: $H=\frac{{A}_{ci}}{{A}_{tp}}=\frac{360000}{450000}=0{,}8=80\%$

Đáp án đúng là: A

Công toàn phần của máy bơm là: ${A}_{tp}=\text{P}.t$

Ta có: $H=\frac{{A}_{ci}}{{A}_{tp}}\Rightarrow {A}_{ci}={A}_{tp}.H=\text{P}.t.H$

Mặt khác, ta lại có ${A}_{ci}=mgh=DVgh\Rightarrow \text{P}.t.H=DVgh\Rightarrow V=\frac{\text{P}.t.H}{Dgh}$

Lượng nước mà máy bơm lên được sau nửa giờ là:

$V=\frac{\text{P}.t.H}{Dgh}=\frac{1,{5.10}^{3}.0{,}5.3600.0{,}7}{{10}^{3}.10.10}=18{,}9{m}^{3}$

Đáp án đúng là: D

Công toàn phần của máy bơm là: ${A}_{tp}=\text{P}.t$

Ta có: $H=\frac{{A}_{ci}}{{A}_{tp}}\Rightarrow {A}_{ci}={A}_{tp}.H=\text{P}.t.H$

Mặt khác, ta lại có ${A}_{ci}=mgh=DVgh\Rightarrow \text{P}.t.H=DVgh\Rightarrow t=\frac{DVgh}{\text{P}.H}$

Thời gian để bơm đầy bể nước bằng:

$t=\frac{DVgh}{\text{P}.H}=\frac{{10}^{3}.50.25.2.10.10}{1,{5.10}^{3}.0{,}8}=208333{,}33s=2{,}4$ngày

Đáp án đúng là: B

Công có ích để nâng vật lên là: ${A}_{ci}=P.h=2.0{,}8=1{,}6J$

Công toàn phần do động cơ sinh ra bằng: ${A}_{tp}=\text{P}.t$

Hiệu suất của động cơ: $H=\frac{{A}_{ci}}{{A}_{tp}}\Leftrightarrow P.h=H.\text{P}.t\Rightarrow \text{P}=\frac{P.h}{H.t}=\frac{2.0{,}8}{0{,}2.4}=2W$

Đáp án đúng là: A

Công do lực tác dụng bằng: ${A}_{tp}=Fs\cos α=80.20.\cos {30}^{0}=1385{,}64J$

Công của lực ma sát bằng: ${A}_{ms}={F}_{mst}s=kNs=kmgs=0{,}2.10.10.20=400J$

Phần công có ích để làm vật di chuyển là: ${A}_{ci}={A}_{tp}-{A}_{ms}=1385{,}64-400=985{,}64J$

Hiệu suất của chuyển động bằng: $H=\frac{{A}_{ci}}{{A}_{tp}}=\frac{985{,}64}{1385{,}64}=0{,}71=71\%$

Đáp án đúng là D.

Các công thức hiệu suất:

+ $H=\frac{{\text{P}}_{i}}{{\text{P}}_{tp}}.100\%$ trong đó: ${\text{P}}_{\ i}$ là công suất có ích; ${\text{P}}_{\ tp}$ là công suất toàn phần hay $H=\frac{{\text{W}}_{i}}{{\text{W}}_{tp}}.100\%$ trong đó: W$_{i}$ là năng lượng có ích; W$_{tp}$ là năng lượng toàn phần.

+ Hiệu suất của động cơ nhiệt: $H=\frac{A}{Q}.100\%$ Trong đó A là công cơ học mà động cơ thực hiện được; Q là nhiệt lượng mà động cơ nhận được từ nhiên liệu bị đốt cháy.

Đáp án đúng là C.

Sử dụng ròng rọc để kéo vật nặng lên cao có sự chuyển hóa năng lượng từ động năng sang thế năng, cơ năng sang nhiệt năng.

+ Năng lượng có ích: thế năng.

+ Năng lượng hao phí: nhiệt năng.

Đáp án đúng là C.

Trọng lượng của vật là: P = 10.m = 10.40 = 400 (N)

Công của lực kéo (công toàn phần) là: A = F.s = 480.5 = 2400 (J)

Công có ích để kéo vật: A$_{i}$ = P.s = 400.5 =2000 (J)

Công hao phí là: A$_{hp}$ = A - A$_{i}$ = 2400 - 2000 = 400 (J)