8.(2020·天水)在九年级物理拓展课上,李博同学模拟某建筑工地上塔吊的工作情景,设置了如图所示的滑轮组来提升装修材料

8.(2020·天水)在九年级物理拓展课上,李博同学模拟某建筑工地上塔吊的工作情景,设置了如图所示的滑轮组来提升装修材料,若他用250N的拉力在20s内将450N的材料提升了10m,(不计绳重和摩擦,g=10N/kg)。求:
(1)拉力的功率是多少?
(2)提升450N材料时,此滑轮组的机械效率是多少?
(3)若绳子能承受的最大拉力为400N时,此滑轮组的机械效率最大可提高到多少?
 
答案】(1)拉力的功率是375W;
(2)提升450N材料时,此滑轮组的机械效率是60%;
(3)若绳子能承受的最大拉力为400N时,此滑轮组的机械效率最大可提高到75%。

解析】(1)由图知,n=3,
则绳子自由端移动的距离:s=nh=3×10m=30m,
拉力做的功:W总=Fs=250N×30m=7500J,
则施加拉力的功率:P==375W;
(2)有用功W有用=Gh=450N×10m=4500J,
机械效率η=×100%=×100%=60%;
(3)由F=(G+G动)可得,动滑轮的重力G动=nF﹣G=3×250N﹣450N=300N;
由F=(G+G动)可得,最大物重G′=nF′﹣G动=3×400N﹣300N=900N;
此滑轮组的最大机械效率η′==75%。
答:(1)拉力的功率是375W;
(2)提升450N材料时,此滑轮组的机械效率是60%;
(3)若绳子能承受的最大拉力为400N时,此滑轮组的机械效率最大可提高到75%。
留言与评论(共有 0 条评论)
   
验证码: