题目内容
【题目】如图所示,小机车通过滑轮组提升重物,机车的最大输出功率为10kW, 重物重3500N,动滑轮重500N.机车所受摩擦阻力不计,绳重及滑轮转动时摩擦忽略不计.
(1)假设要将重物匀速提升5米,则小机车对滑轮组做的总功有多少?
(2)滑轮组的机械效率是多少?
(3)若要求重物以1m/s匀速提升,则机车能提升重物的最大重量为多少?
【答案】
(1)
解:此滑轮是动滑轮,机车对重物的拉力是重物与动滑轮总重力的一半,F=(3500N+500N)/2=2000N,
机车运行距离是物体移动距离的2倍,S=10m,
机车做功W=FS=2000N×10m=20000J;
答:假设要将重物匀速提升5米,则小机车对滑轮组做的总功有20000J;
(2)
解:滑轮组的有用功W有=Gh=3500N×5m=17500J,
机械效率: ;
答:滑轮组的机械效率是87.5%;
(3)
解:重物是1m/s,则机车速度v=2m/s,机车最大输出功率P=10000W,
牵引力为F=P/v=10000W/2m/s=5000N,
2F=G动+G物,则G物=2×5000N-500N=9500N。
答:若要求重物以1m/s匀速提升,则机车能提升重物的最大重量为9500N
【解析】(1)根据公式W有用=Gh求出有用功,W总=(G物+G动)h求出总功, 求出机械效率;(2)根据图象可知滑轮组的绳子段数n=2,知道重物上升的速度,机车的速度为重物速度的2倍,根据公式P=Fv求出机车的拉力;根据公式 求出物重.
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