某建筑工地用升降机提升大理石的示意图如图所示.升降机货箱的重力是400N,g取10N/kg.不计滑轮和钢丝绳的重力,不计摩擦.试求:
(1)已知大理石的密度是2.8×103kg/m3,每块大理石的体积是1.0×10-2m3,则每块大理石的重力是多少?
(2)如果每根钢丝绳上能承受的最大拉力是2000N,则该升降机一次最多能匀速提升多少块大理石?
(3)某次提升中,升降机在1min内将货物匀速提升了15m,钢丝绳的拉力是2000N.则钢丝绳的拉力的功率是多少?
网友回答
已知:ρ=2.8×103kg/m3 V=1.0×10-2m3 ?G0=400N?? g=10N/kg?? F最大=2000N? h=15m? t=1min=60s
求:(1)G=?(2)n=?(3)P=?
解:
(1)∵ρ=,
∴每块大理石的质量为m=ρV=2.8×103kg/m3×1.0×10-2m3=28kg
每块大理石重:G=mg=28kg×10N/kg=280N;
(2)升降机一次能够提起的总重为G总=3?F最大=3×2000N=6000N
升降机一次能提起的大理石的总重为G石=G总-G0=6000N-400N=5600N
升降机一次能提起的大理石的块数为n===20;
(3)钢丝绳端移动的距离:s=3h=3×15m=45m
把货物提升15m拉力做的功:W=Fs=2000N×45m=9×104J
升降机的功率为P===1500W.
答:(1)每块大理石重280N;
(2)升降机一次能提起20块大理石;
(3)升降机的功率为1500W.
解析分析:(1)已知大理石的密度和体积,可以得到质量;已知质量,利用公式G=mg得到重力;
(2)由图知,作用在动滑轮上的绳子有3段,已知钢丝绳能够承受的最大拉力和作用在动滑轮上的绳子段数,可以得到动滑轮能够提升的最大重力;已知动滑轮提升的最大重力和货箱的重力,可以得到大理石的总重力;已知大理石的总重量和每块大理石的重力,两者之比就是大理石的数量;
(3)已知作用在动滑轮上的绳子段数和物体上升的高度,可以得到钢丝绳拉下的长度;已知拉力和钢丝绳拉下的长度,可以得到拉力做的功;已知拉力做的功和做功时间,利用公式P=得到拉力的功率.
点评:此题属力学综合题,考查了重力与质量的关系、滑轮组的特点、功和功率的计算,涵盖的知识点都是力学的重要内容,需要熟练掌握基本公式或规律.