如图为某高层住宅楼的电梯工作示意图,电梯竖直向上匀速运行的过程中,速度为0.8m/s,忽略电梯受到的空气阻力、摩擦阻力及钢绳重,向上运行的动力为电动机拉力F=3×10

发布时间:2020-08-11 12:38:38

如图为某高层住宅楼的电梯工作示意图,电梯竖直向上匀速运行的过程中,速度为0.8m/s,忽略电梯受到的空气阻力、摩擦阻力及钢绳重,向上运行的动力为电动机拉力F=3×103N,电梯内乘客的总质量为300kg,g=10N/kg.求:
(l)电梯匀速运行1min上升的高度h是多少?电动机拉力做了多少功?
(2)电梯匀速运行时,电动机拉力的功率是多大?
(3)如果电梯中又增加了100kg的货物,先后两次机械效率的比值是多少?

网友回答

解:(1)电梯上升的高度h=vt=0.8m/s×60s=48m,
∵电梯的滑轮组的绳子股数n=3,则s=nh=3×48m=144m,
∴电动机拉力做功W=Fs=3×103N×144m=4.32×105J;
(2)拉力的功率P===7.2×103W;
(3)∵忽略电梯受到的空气阻力、摩擦阻力及钢绳重,
∴F=(G客+G电梯+G轮)
∴G电梯+G轮=nF-G客=3×F-m客g=3×3×103N-300kg×10N/kg=6×103N.
∵η1=====,
η2===,
∴=.
答:(l)电梯匀速运行1min上升的高度h是48m,电动机拉力做了4.32×105J的功;
(2)电梯匀速运行时,电动机拉力的功率是7.2×103W;
(3)如果电梯中又增加了100kg的货物,先后两次机械效率的比值是5:6.
解析分析:(1)从图中可以看出,电梯在匀速运动阶段的速度和时间,根据公式S=Vt可求上升的高度;根据公式W=FS可求拉力做的功;
(2)利用公式P=Fv求出拉力的功率;
(3)因为忽略电梯受到的空气阻力、摩擦阻力及钢绳重,则根据η1=和η2=分别求出机械效率然后求比值.

点评:本题考查高度、速度、拉力、做功和机械效率等的计算,考查知识面比较广,主要考查学生对知识的灵活运用能力.
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