如图所示,某工地用固定在水平地面上的卷扬机(其内部有电动机提供动力)通过滑轮组匀速提升货物,已知卷扬机的总质量为120kg,工作时拉动绳子的功率恒为400W.第一次提

发布时间:2020-08-08 22:47:04

如图所示,某工地用固定在水平地面上的卷扬机(其内部有电动机提供动力)通过滑轮组匀速提升货物,已知卷扬机的总质量为120kg,工作时拉动绳子的功率恒为400W.第一次提升质量为320kg的货物时,卷扬机对绳子的拉力为F1,对地面的压力为N1;第二次提升质量为240kg的货物时,卷扬机对绳子的拉力为F2,对地面的压力为N2.已知N1与N2之比为5:7,取g=10N/kg,绳重及滑轮的摩擦均可忽略不计.求:
(1)卷扬机对绳子的拉力F1的大小;
(2)第一次提升货物过程中滑轮组的机械效率;
(3)前后两次提升货物过程中货物竖直向上运动的速度之比.

网友回答

解:(1)设动滑轮的重力为G动滑轮,由图示滑轮组可知,承重绳子的有效股数n=5,
绳子的拉力F1===640N+,
F2===480N+,
卷扬机的重力G=mg=120kg×10N/kg=1200N,
由平衡条件得:F1+N1=G,即640N++N1=1200N,N1=560N-,
F2+N2=G,即480N++N2=1200N,N2=720N-,
∵N1:N2=5:7,解得G动滑轮=800N,F1=800N,F2=640N;
(2)第一次提升重物时滑轮组的效率:
η====80%;
(3)∵P=Fv,
∴前后两次提升货物过程中货物竖直向上运动的速度之比:
====;
答:(1)卷扬机对绳子的拉力F1的大小为800N;
(2)第一次提升货物过程中滑轮组的机械效率为80%;
(3)前后两次提升货物过程中货物竖直向上运动的速度之比4:5.
解析分析:(1)对卷扬机进行受力分析,由平衡条件列方程,求出拉力大小.
(2)求出有用功与总功,然后由效率公式求出滑轮组的效率.
(3)由功率公式P==Fv的变形公式求出速度之比.

点评:本题考查了求绳子的拉力、滑轮组的效率、提升货物的速度之比等问题,应用滑轮组公式、平衡条件、效率公式、功率公式即可正确解题.
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