题目内容

(2010?天津模拟)现代城市中,许多高层建筑内都安装了垂直升降式电梯,方便人们上、下楼,其工作原理如图所示.当电梯在额定电压下运行时,最大承载质量为900kg,箱体的质量为600kg.动滑轮和钢丝绳的重力及摩擦力均忽略不计(g取10N/kg),电梯满载时,求:
(1)钢丝绳的拉力; 
(2)滑轮组的机械效率.
分析:(1)由滑轮组结构可以看出承担物重的绳子股数n=3,由原理图得出升降机装载最大质量和自身质量,利用重力公式求总重,动滑轮和钢丝绳的重力及摩擦力均忽略不计,利用F=
1
3
G求拉力大小;
(2)由图知s=3h,知道最大承载质量,利用重力公式求最大载重,再利用效率公式η=求升降机的机械效率.
解答:解:由图知,n=3,
(1)升降机装载最大质量和自身质量
m=900kg+600kg=1500kg,
G=mg=1500kg×10N/kg=15000N,
∵动滑轮和钢丝绳的重力及摩擦力均忽略不计,
∴F=
1
3
G=
1
3
×15000N=5000N,
(2)升降机的机械效率
η=
W有用
W
=
Gh
Fs
=
Gh
F×3h
=
G
F×3
=
900kg×10N/kg
5000N×3
=60%.
答:(1)钢丝绳的拉力为5000N; 
(2)滑轮组的机械效率为60%.
点评:本题考查了使用滑轮组有用功、总功、机械效率的计算,知道对承载物做的功为有用功、为箱体做的功为额外功是本题的关键.
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