试题

题目:
青果学院(2011·怀化)如图所示,用一电动机通过滑轮组匀速提升一重G=3000N的货物,货物在t=6s时间内上升高度为h=1m,电动机的轴对绳的拉力F=1200N,不计绳重和一切摩擦,求:
(1)滑轮组的机械效率是多少?
(2)电动机输出的总功率是多少?
(3)如果要匀速提起5400N的货物,电动机的轴对绳的拉力为多大?
答案
解:(1)读图可知滑轮组由3段绳子吊着物体,因此,s=3h=3×1m=3m,
机械效率η=
W有用
W
=
Gh
Fs
=
3000N×1m
1200N×3m
=83.3%;
(2)电动机输出的总功率P=
W
t
=
3600J
6s
=600W;
(3)在不计绳重和摩擦时,额外功由动滑轮产生,则G=3F-G=3×1200N-3000N=600N,
当提起重5400N的货物时,G=5400N+600N=6000N,此时的拉力F=
1
3
G=2000N.
答:(1)滑轮组的机械效率是83.3%;
(2)电动机输出的总功率是600W;
(3)电动机的轴对绳的拉力为2000N.
解:(1)读图可知滑轮组由3段绳子吊着物体,因此,s=3h=3×1m=3m,
机械效率η=
W有用
W
=
Gh
Fs
=
3000N×1m
1200N×3m
=83.3%;
(2)电动机输出的总功率P=
W
t
=
3600J
6s
=600W;
(3)在不计绳重和摩擦时,额外功由动滑轮产生,则G=3F-G=3×1200N-3000N=600N,
当提起重5400N的货物时,G=5400N+600N=6000N,此时的拉力F=
1
3
G=2000N.
答:(1)滑轮组的机械效率是83.3%;
(2)电动机输出的总功率是600W;
(3)电动机的轴对绳的拉力为2000N.
考点梳理
滑轮(组)的机械效率;滑轮组绳子拉力的计算;功率的计算.
(1)先通过读图明确承担物重的绳子的段数,再将相关的力与距离代入机械效率的公式进行计算;
(2)根据公式P=
W
t
来计算功率,这里的功应该是机械的总功;
(3)要想求电动机的轴对绳子的拉力,先要利用前面的结果,求出动滑轮的重,用货物的重加上动滑轮的重,再除以绳子的段数就是拉力的大小.
此题主要考查了滑轮组的分析、功的公式、机械效率公式、功率公式的运用,但此题的关键点还在于理解题意,分清各个量之间的对应关系,尤其是明确总功率要用总功来求,绳端的拉力承担了货物与动滑轮共同的重力等.
计算题;压轴题.
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