题目内容
【题目】（7分）某商厦每层楼高3m，小明看到工作人员将360kg的货物在一楼放入载货电梯内，闭合开关，仅用25s的时间，便将货物运到六楼，小明对载货电梯产生了浓厚的兴趣，他通过查阅资料了解到该载货电梯的结构及工作电路如图所示，电梯是通过电动机带动钢丝绳提升货物的，电动机线圈电阻为2.4Ω，电梯厢（含动滑轮）的质量140kg，提升上述货物时电流表的示数为20A，不计钢丝绳的重力和一切摩擦，请解答下列问题（g取10N/kg）：
（1）匀速提升过程中钢丝绳上的拉力多大？
（2）电梯工作时消耗的总电能是多少？
（3）电动机工作时的效率多大？
【答案】（1）1250N （2）1.1×105J （3）78%
【解析】试题分析：（1）货物和电梯厢总重为：G总=m总g=（360kg+140kg（×10N/kg=5000N，滑轮组由四段绳子吊着物体，所以绳子上的拉力为总物重的四分之一为5000N/4=1250N；（2）电梯工作时消耗的总电能为：W=UIt=220V×20A×25s=1.1×105J ；（3）电梯工作时，电动机的线圈发热为：Q=I2Rt=（20A）2×2.4Ω×25s=24000J；电动机输出的能量为：W输出=110000J-24000J=86000J，所以电动机工作时的效率为：86000J/110000J=78%。
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