题目内容
【题目】如图所示是某种起重机的起重滑轮组示意图,它由一个动滑轮和两个定滑轮组成(不计钢绳重及摩擦).现用它将一批规格相同的电线杆装上载重汽车,每根电线杆重5×103N.
(1)若吊起一根电线杆的机械效率为80%,则动滑轮和吊钩的总重为多少?
(2)若起重机吊着一根电线杆以0.1 m/s的速度匀速竖直上升,吊钩对电线杆拉力的功率为多少?
(3)若钢丝绳能承受的最大拉力为4×103N,那么起重机一次最多能吊起几根电线杆?
【答案】(1)若吊起一根电线杆的机械效率为80%,则动滑轮和吊钩的总重为1250N;
(2)若起重机吊着一根电线杆以0.1 m/s的速度匀速竖直上升,吊钩对电线杆拉力的功率为500W;
(3)若钢丝绳能承受的最大拉力为4×103N,那么起重机一次最多能吊起2根电线杆
【解析】
试题分析:(1)由图可知,滑轮组绳子的有效股数为3,不计钢绳重及摩擦时,机械效率所做的额外功为提升动滑轮和吊钩所做的功,根据η===求出动滑轮及及吊钩的总重G;
(2)吊钩对电线杆拉力等于电线杆的重力,利用P=Fv求出吊钩对电线杆拉力的功率;
(3)知道最大拉力,不计钢绳重及摩擦,根据F=(G+G动)求出钢丝绳所提重物的最大重力,然后除以一根电线杆的重即可得出答案.
解:
(1)由图可知,n=3,不计钢绳重及摩擦时,吊起一根电线杆的机械效率:
η=====80%,
解得动滑轮和吊钩总重:G轮=1250N,
(2)起重机吊着一根电线杆以0.1m/s的速度匀速竖直上升时,
吊钩对电线杆拉力:F=G=5×103N,
吊钩对电线杆拉力的功率:P=Fv=5×103N×0.1m/s=500W;
(3)若钢丝生能承受最大拉力F最大=4×103N,
不计钢绳重及摩擦,拉力F=(G+G轮)可得,钢丝绳所提重物的最大重力:
G最大=3F最大﹣G=3×4×103N﹣1250N=10750N,
一次最多能吊起的电线杆:
N==2.15,即一次最多能吊起2根电线杆;
答:(1)若吊起一根电线杆的机械效率为80%,则动滑轮和吊钩的总重为1250N;
(2)若起重机吊着一根电线杆以0.1 m/s的速度匀速竖直上升,吊钩对电线杆拉力的功率为500W;
(3)若钢丝绳能承受的最大拉力为4×103N,那么起重机一次最多能吊起2根电线杆.