建筑工地常用起重机起吊建材.起重机吊臂上的滑轮组是由一个动滑轮和两个定滑轮组成,其结构简化图如右图所示.钢丝绳拉力F由电动机提供,拉力F为2×103N.起重机在50s内将重为4.8×103N的建材匀速提高了10m.试求:
(1)建材上升的速度是多大?
(2)滑轮组的机械效率是多大?
(3)提升重物时,希望滑轮组的机械效率大一些.那么滑轮组机械效率大有什么好?
网友回答
解:(1)起重机在50s内将建材匀速提高了10m,可知建材上升的高度h=10m,时间t=50s
则建材上升的速度v====0.2m/s.
(2)建筑工地用起重机目的是起吊建材,对建材做的功是有用功
W有=Gh=4.8×103N×10m=4.8×104J
由图可知起重机吊臂上的滑轮组上一个动滑轮由3股绳子承担,则建材上升的高度h=10m时,电动机使钢丝绳移动的距离S′=3h=3×10m=30m
总功W总=FS′=2×103N×30m=6×104J
η===80%
(3)滑轮组的机械效率大一些,额外功就越小,总功中对我们有用的功就多,能量的利用率就高.
答:(1)建材上升的速度为0.2m/s.
(2)滑轮组的机械效率是80%.
(3)提升重物时,希望滑轮组的机械效率大一些,能量的利用率就高.解析分析:(1)速度v=的理解,物理量路程s和时间t一定是同一物体的、且是对应的,即时间t是运动一段路程s时所用的时间.(2)有用功是对我们有用的功.是利用机械的目的功,有用功占总功的比例越大,表明机械效率越大,能量的利用率就高.点评:(1)速度v=中,注意求解过程中有单位,且单位统一.(2)正确理解有用功、总功、机械效率的意义,有用功求解时易出错,需正确分析出利用机械的目的.