如图所示的是建筑工地上正在运行的一台起重机吊臂上的滑轮组,由电动机向滑轮组提供动力,不计一切摩擦和绳重,已知动滑轮和吊钩

如图所示的是建筑工地上正在运行的一台起重机吊臂上的滑轮组,由电动机向滑轮组提供动力,不计一切摩擦和绳重,已知动滑轮和吊钩共重200N,在拉力F的作用下,把重2.98×104N的重物匀速提高20m,拉力做功的功率为1.5×104W,求:
(1)拉力F做的功;
(2)起重机的机械效率;
(3)重物上升的速度.
ysqpjh 1年前 已收到1个回答 举报

八爪Fish 幼苗

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解题思路:(1)算出有用功,即提升重物做的功;算出额外功,因为不计一切摩擦和绳重,即提升动滑轮和吊钩做的功就是额外功.两者之和就是拉力F做的功.
(2)有用功和额外功的和是总功,然后根据η=
W有用
W
求出效率.
(3)根据承担重物的绳子股数,可求出拉力F的大小,有拉力的功率根据P=FV,可求出绳子自由端移动的速度,从而可知重物上升的速度.

(1)拉力F做的功:
W=W有用+W=Gh+G0h=2.98×104N×20m+200N×20m=6×105J.
(2)把重2.98×104N的重物匀速提高20m,
W有用=Gh=2.98×104N×20m=5.96×105J.W=W=6×105J.
起重机的机械效率:η=
W有用
W总=
5.96×105J
6×105J≈99.3%.
(3)由图可知,承担重物的绳子股数是3,F=
G0+ G
3=[29800N+200N/3]=10000N,
由P=FV得绳子自由端的速度:
V=[P/F]=
1.5×104W
10000N=1.5m/s.
重物上升的速度:V′=[V/3]=[1.5m/s/3]=0.5m/s.
答:(1)拉力F做的功是6×105J;
(2)起重机的机械效率是99.3%;
(3)重物上升的速度是0.5m/s.

点评:
本题考点: 功的计算;滑轮(组)的机械效率.

考点点评: 本题考查功和功率的计算,机械效率的计算,分清有用功和总功是解题的关键.另外要注意绳子自由端的速度与物体速度的关系.

1年前

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