如图所示,在通讯线路的抢修现场,起重机正将一箱箱设备吊装到3m高的施工台上.其中起重臂下的钢绳是绕在一个动滑轮上的.若每箱设备均重4000N,施工台距地面的高度为3m

发布时间:2020-08-05 17:46:48

如图所示,在通讯线路的抢修现场,起重机正将一箱箱设备吊装到3m高的施工台上.其中起重臂下的钢绳是绕在一个动滑轮上的.若每箱设备均重4000N,施工台距地面的高度为3m.如果起重机沿竖直方向匀速提升一箱设备时,动滑轮上每段钢绳的拉力为2500N,在忽略钢绳重和摩擦的情况下.
(1)起重机提升一箱设备时,对箱子做的有用功是多少?
(2)在安全操作的前提下,为了节省时间,加快施工进度,起重机同时将两箱设备以0.1m/s的速度匀速提升到施工台.求这种情况下,动滑轮上钢绳自由端拉力的功率为多大?
(3)动滑轮在提升一箱设备时的机械效率多大?并说明提高动滑轮效率的一种方法.

网友回答

解:(1)对箱子所做的有用功W有用=Gh=4000N×3m=1.2×104J;
答:对箱子做的有用功是1.2×104J;
(2)提升一箱重物时F=;
动滑轮重:G轮=2F-G物=2×2500N-4000N=1000N;
提升两箱重物时绳子自由端的拉力F′===4500N;
拉力的功率:P===F′V=4500N×0.1m/s×2=900W.
答:钢绳自由端拉力的功率为900W;
(3)钢绳自由端移动的距离S=2h=2×3m=6m;
总功:W总=Fs=2500N×6m=1.5×104J;
机械效率:η===80%.
根据公式η=可知在钢丝绳允许的情况下,适当增加物重可以增加机械效率.
解析分析:(1)已知每箱设备重和提升高度可求做的有用功;
(2)根据总重和物体重求出滑轮重,从而求出提升两箱重物时绳子自由端的拉力,已知速度可求功率;
(3)已知每段钢绳拉力可求总拉力,绳子段数已知,可求拉力的距离,从而求出总功,有用功除以总功就是机械效率,根据公式η=可知增大机械效率的方法.

点评:本题考查功和功率的计算,有用功和总功的计算,机械效率的计算,考查面较广,难点是求动滑轮的重力.
以上问题属网友观点,不代表本站立场,仅供参考!