在建筑工地上常用塔吊搬运建筑材料,塔吊可以简化成如图所示的装置,此装置在1min内能将500kg的建筑材料匀速提高20m,所用拉力F的大小为2000?N,g取10牛/

发布时间:2020-08-05 10:08:01

在建筑工地上常用塔吊搬运建筑材料,塔吊可以简化成如图所示的装置,此装置在1min内能将500kg的建筑材料匀速提高20m,所用拉力F的大小为2000?N,g取10牛/千克.求:
(1)在此过程中拉力所做的有用功.
(2)该装置的机械效率.
(3)动滑轮重.(不计绳重和摩擦)

网友回答

解:(1)建筑材料重:
G=mg=500kg×10N/kg=5000N,
拉力做的有用功:
W有用=Gh=5000N×20m=1×105J;
(2)s=3h=3×20m=60m,
拉力做的总功:
W总=Fs=2000N×60m=1.2×105J;
该装置的机械效率:
η==≈83.3%;
(3)∵不计绳重和摩擦,
∴F=(G物+G轮),
即:2000N=×(5000N+G轮),
∴G轮=1000N.
答:(1)在此过程中拉力所做的有用功为1×105J;
(2)该装置的机械效率为83.3%;
(3)动滑轮重为1000N.
解析分析:分析滑轮组结构,物重由3股绳子承担,n=3,
(1)已知建筑材料的质量,利用重力公式求建筑材料重,知道建筑材料升高的高度,根据公式W=Gh可求拉力做的有用功;
(2)已知拉力大小,求出拉力移动的距离s=3h;利用W=Fs求总功率和时间,有用功与总功的比值就是该装置的机械效率;
(3)不计绳重和摩擦,知道拉力和建筑材料重,利用F=(G物+G轮)求动滑轮的重.

点评:本题考查有用功、总功、机械效率和动滑轮重的计算,根据题图确定n的大小(直接从动滑轮上引出的绳子股数)是本题的突破口,利用好不计绳重和摩擦时拉力和物重的关系[F=(G轮+G物)]是本题的关键.
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