一个质量为70kg的工人,用右所示的装置提升一堆相同的金属块.若动滑轮重50N,装金属块的托板重100N,每块金属块重100N.不计摩擦和绳重,当工人匀速提升金属块时

发布时间:2020-08-08 08:03:16

一个质量为70kg的工人,用右所示的装置提升一堆相同的金属块.若动滑轮重50N,装金属块的托板重100N,每块金属块重100N.不计摩擦和绳重,当工人匀速提升金属块时,此装置的机械效率最高可达到________%.(g取10N/kg,结果保留整数)

网友回答

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解析分析:由滑轮组装置可知承担物重的绳子股数n=2,重物被提升h,则拉力端移动的距离s=2h,
当人站在地面上用此装置提升这些砖的过程中,使用最大拉力不能超过人自重(否则人会被提起),假设F′=G人,根据F=(G轮+G板+G砖)求出最大砖重G砖′,求出有用功W有′=G砖′h,总功W总′=F′s,再利用机械效率的公式求此时的机械效率.

解答:由图知,n=2,若砖被提升h,则拉力端移动的距离s=2h,
由题知,人使用的最大拉力:
F大=G人=mg=70kg×10N/kg=700N,
∵不计摩擦和绳重,
∴F大=(G轮+G板+G砖)=(50N+100N+G砖)=700N,
能提升的最大砖重:
G砖=1250N,
∵每块砖重100N,
∴最多能提升砖的数量为12块,
∴能提升的最大砖重:
G砖′=1200N,
此时拉力F′=(G轮+G板+G砖′)=(50N+100N+1200N)=675N,
W有用′=G砖′×h=1200N×h,
W总′=F′s=675N×2h,
η′==≈89%.
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