Question

某建筑工地使用如图所示装置搬运建筑材料．已知柴油机的效率是40%，柴油的热值是4×10⁷J/kg，用此装置将一块重为3200N的建筑材料提升5m．历时4s，消耗的柴油为4g
（1）4g柴油完全燃烧放出多少热量？柴油机的输出功率多大？
（2）提升这块建筑材料做的有用功是多少？整个装置的效率多大？
（3）请对该工地采用此装置施工的合理性进行评价．

Answer 1

【答案】分析：（1）利用公式Q_放=mq直接代入进行求解4g柴油完全燃烧放出多少热量．因已知柴油机的效率是40%，所以柴油机对外做功W等于40%Q_放，即可利用公式P=进行求解柴油机的输出功率．
（2）提升建筑材料做的有用功可用公式W_有用=Gh求解，所以可将求得数据代入公式η=得到整个装置的效率．
（3）对其进行评价，主要是从装置的结构特点出发，从功率角度或从效率角度均可，也可由其他角度评价．
解答：解：
（1）柴油燃烧放出的热量：Q_放=mq=4×10^-3kg×4×10⁷J/kg=1.6×10⁵J
柴油机的输出功率：P====1.6×10⁴W
（2）提升建筑材料做的有用功：W_有用=Gh=3200N×5m=1.6×10⁴J
整个装置的效率：η===10%
（3）从使用方面评价：整个装置效率过低；能源利用率较低
从配置方面评价：功率不匹配；大马拉小车
答：（1）4g柴油完全燃烧放出1.6×10⁵J的热量，柴油机的输出功率是1.6×10⁴W．
（2）提升这块建筑材料做的有用功是1.6×10⁴J．
（3）从使用方面评价：整个装置效率过低，能源利用率较低；从配置方面评价：功率不匹配，大马拉小车．
点评：本题前面的计算属于基础类的公式应用题，若说此题的亮点，应该是第三问，若从合理角度答：使用定滑轮改变了力的方向，操作方便，也是可以的．