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物理必考在某建筑工地上.为了搬运建筑材料.常采用如图所示简单机械.示

更新时间:2024-01-19 文章作者: 信息来源: 阅读次数:

在某建筑工地上,为了搬运建筑材料,常采用如图所示简单机械.示意图中滑轮A与滑车连接,滑轮D固定在地面塔架上.此滑轮组在1分钟内将质量为0.5吨的建筑材料匀速提升5米,若钢丝绳拉力为2200牛,所用的拉力由电动机提供,电动机效率为55%.(钢丝绳重和摩擦不计,g=10N/kg).oSs物理好资源网(原物理ok网)

求:(1)滑轮组的机械效率?oSs物理好资源网(原物理ok网)

(2)如果提供动力的电动机在220V的电压下正常工作,求此电动机的额定功率.

试题答案

解:oSs物理好资源网(原物理ok网)

(1)从图可知,有三段绳子吊着建筑材料,oSs物理好资源网(原物理ok网)

而h=5m,oSs物理好资源网(原物理ok网)

则绳子末端移动的距离为:S=3h=3×5m=15m,oSs物理好资源网(原物理ok网)

∵m=0.5t=500kg,g=10N/kg,oSs物理好资源网(原物理ok网)

∴建筑材料的重力为:G=mg=500kg×10N/kg=5000N,oSs物理好资源网(原物理ok网)

有用功为:W有用=Gh=5000N×5m=25000J,oSs物理好资源网(原物理ok网)

而F=2200N,oSs物理好资源网(原物理ok网)

∴总功为:W=FS=2200N×15m=33000J,oSs物理好资源网(原物理ok网)

则机械效率为:η==≈75.8%.oSs物理好资源网(原物理ok网)

(2)而拉力由电动机提供,W=33000J,η=55%,oSs物理好资源网(原物理ok网)

∴消耗的电能为:W===60000J,oSs物理好资源网(原物理ok网)

又∵t=1min=60s,oSs物理好资源网(原物理ok网)

∴电动机的额定功率为:P===1000W.oSs物理好资源网(原物理ok网)

答:(1)滑轮组的机械效率为 75.8%.oSs物理好资源网(原物理ok网)

(2)此电动机的额定功率为1000W.oSs物理好资源网(原物理ok网)

试题解析

(1)从图可知,有三段绳子吊着建筑材料,知道建筑材料上升的高度,从而可以计算出绳子末端移动的距离,知道建筑材料的质量,可利用公式G=mg计算出其重力,再利用公式W有用=Gh计算有用功,又知道拉力的大小,可利用公式W=FS计算总功,最后再利用公式η=计算机械效率.oSs物理好资源网(原物理ok网)

(2)知道拉力由电动机提供和电动机效率,从而可以计算出消耗的电能,又知道电动机正常工作和工作时间,可利用公式P=计算电动机的额定功率.oSs物理好资源网(原物理ok网)

点评:本题考查了有用功、总功、机械效率和电功率的计算,关键是公式和公式变形的理解和应用,以及吊着物体绳子段数的判断.在计算过程中注意单位的换算.oSs物理好资源网(原物理ok网)

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