题目内容
【题目】伦敦设计与创新组织Deeiwatt设计了一种靠重力发电的重力灯，以替代部分不发达地区仍在使用的煤油灯．如图所示，将18kg的重物挂在绳端，重物距地面2m高；松手后，在0.5h时间内匀速下落着地，重物下落时拉动绳子带动发电机转动，使3只规格均为“1.5V 0.05W”的小灯泡正常发光，不计绳重和摩擦，g取10N/kg，求：
（1）重物下落到地面的过程中，重力做的总功；
（2）重物下落到地面的过程中，重力做功的功率；
（3）该装置把重力做的功转化为电能的效率．
【答案】（1）重物下落到地面的过程中，重力做的总功为360J；
（2）重物下落到地面的过程中，重力做功的功率为0.2W；
（3）该装置把重力做的功转化为电能的效率为75%
【解析】
试题分析：（1）知道重物的质量和下降的高度，根据W=Gh可求得重力做的总功；
（2）知道重物的质量和下降的高度以及下落时间，根据P=
求出重物下落过程中重力做功的功率；
（3）三只灯泡正常发光时的总功率等于三只灯泡额定功率之和，根据η=
×100%=
×100%=
×100%求出该装置把重力做的功转化为电能的效率．
解：（1）重力做的总功：W=Gh=mgh=18kg×10N/kg×2m=360J
（2）重物下落过程中重力做功的功率：
P=
=
=0.2W；
（3）3只灯泡正常发光时的总功率：
P电=3×0.05W=0.15W，
装置把重力做的功转化为电能的效率：η=
×100%=×100%=
×100%=
×100%=75%．
答：（1）重物下落到地面的过程中，重力做的总功为360J；
（2）重物下落到地面的过程中，重力做功的功率为0.2W；
（3）该装置把重力做的功转化为电能的效率为75%．
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