某建筑工地用电动机和滑轮组把建筑材料从地面提升到工作平台上.已知建筑材料的质量m=360kg,用t=20s的时间把建筑材

某建筑工地用电动机和滑轮组把建筑材料从地面提升到工作平台上.已知建筑材料的质量m=360kg,用t=20s的时间把建筑材料匀速提升了h=4m,滑轮组的机械效率为90%,g取10N/Kg.求这段时间内

(1)电动机拉动绳子的速度v;
(2)电动机对绳子的拉力F;
(3)电动机拉绳子的功率P.
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xd8051 幼苗

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解题思路:(1)已知建筑材料运动的距离(上升的高度)和所用的时间,利用速度计算公式v=[s/t]计算得出;
(2)本题是利用滑轮组提升重物,一个动滑轮,一个定滑轮,从图上可以看出动滑轮上有两段绳子,故拉力移动的距离等于2倍物体上升的高度,即s=2h;此时,W有用=Gh,W=Fs,再利用机械效率η=
W
W
代入后分析计算得出拉力F;
(3)利用求出的拉力F和s、h之间的关系可以计算出电动机拉绳子做的功,又已知时间,利用P=[W/t]计算出功率.

(1)上升的速度v=[s/t]=[2h/t]=[2×4m/20s]=0.4m/s;
(2)建筑材料的重力:G=mg=360kg×10N/kg=3600N,
由η=
W有
W总=[Gh/Fs]得:
电动机对绳子的拉力:F=[Gh/ηs]=[Gh/2ηh]=[3600N/2×90%]=2000N;
(3)电动机拉绳子做的功:W=Fs=2Fh=2×2000N×4m=16000J,
电动机拉绳子的功率P=[W/t]=[16000J/20s]=800W.
答:(1)电动机拉动绳子的速度为0.4m/s;
(2)电动机对绳子的拉力为2000N;
(3)电动机拉绳子的功率为800W.

点评:
本题考点: 滑轮组绳子拉力的计算;滑轮(组)的机械效率;功率的计算.

考点点评: 本题考查速度、重力、有用功、总功、机械效率以及功率的计算,注意不能直接利用动滑轮的特点省一半的力,直接等于物体中的二分之一,要考虑到本题中的机械效率.

1年前

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