试题

题目:
青果学院坐落在天河广场的“中信大厦”是广州市标志性高层建筑,楼内安装的垂直升降式电梯可以使人们方便上下,该电梯自身的重力6000N,其工作原理如图14所示,在试运行时,所载15人平均每人重是600N,测得电梯从一楼匀速上升到顶楼所需时间为40s,电梯上升的高度是380m.动滑轮和钢丝绳的重力摩擦不计,g取10N/kg,求:
(1)钢丝绳的拉力?
(2)滑轮组的机械效率?
(3)该电梯的总功率?
答案
解:(1)由题意可得:G=6000N+15×600N=15000N,
由图知:滑轮组中,有三根绳子承重,
∴钢丝绳的拉力为:F=
1
3
G=
1
3
×15000N=5000N.
(2)根据机械效率的变形公式可得:η=
G
3F
=
15×600N
3×5000N
=60%.
(3)电梯的总功率:P=
W
t
=
Fs
t
=
5000N×3×380m
40s
=142500W.
答:(1)钢丝绳的拉力为500N;
(2)滑轮组的机械效率为60%;
(3)电梯的总功率为142500W.
解:(1)由题意可得:G=6000N+15×600N=15000N,
由图知:滑轮组中,有三根绳子承重,
∴钢丝绳的拉力为:F=
1
3
G=
1
3
×15000N=5000N.
(2)根据机械效率的变形公式可得:η=
G
3F
=
15×600N
3×5000N
=60%.
(3)电梯的总功率:P=
W
t
=
Fs
t
=
5000N×3×380m
40s
=142500W.
答:(1)钢丝绳的拉力为500N;
(2)滑轮组的机械效率为60%;
(3)电梯的总功率为142500W.
考点梳理
滑轮组绳子拉力的计算;滑轮(组)的机械效率;功率的计算.
(1)从图中读出承担物重的绳子段数为3段,由原理图得出升降机装载最大质量和自身质量,利用重力公式G=mg计算出重力,动滑轮和钢丝绳的重力及摩擦力均忽略不计,利用F=
1
3
G计算出钢丝绳的拉力.
(2)做的有用功就是把人提升所做的功,总功就是钢丝绳拉力所做的功,前者占后者的百分比就是机械效率,可利用公式η=
W
W
=
Gh
FS
=
G
3F
计算出机械效率.
(3)根据P=
W
t
即可求出电梯的总功率.
此题涉及的知识点较多,有:滑轮组的拉力、机械效率、电功率的计算方法;在判断滑轮组有几根绳子承重时,只需数出有几根绳子和动滑轮相接触.
计算题;简单机械.
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