Question

【题目】高层楼房一般都配备电梯，如图所示是某种升降机的简化结构图，它包括电动机，导向轮，轿厢，配重，曳引钢丝等.钢丝绕过导向轮和电动机曳引轮，两端分别连接轿厢和配重，电动机利用钢丝和导向轮、曳引轮间的摩擦传递动力，使轿厢升降自如.

(1)导向轮的类型为_____(选填“定滑轮”或“动滑轮”).

(2)若己知轿厢(包含乘客)的重力为,配重的重力为，且.则轿厢匀速上升时，钢丝绳受到的摩擦力大小___;当轿厢改为匀速下降时，钢丝绳受到的摩擦力方向___(选填“改变”或“不变”).

(3)请你从节能的角度分析配重在电梯工作过程中所起的作用_____.

Answer 1

【答案】定滑轮 不变 见解析

【解析】

(1)[1]由图可知，导向轮的轴固定不动，是定滑轮。

(2)[2]轿厢(包含乘客)的重力为，轿厢匀速运动，则导向轮与轿厢间的钢丝承担拉力大小为。由于导向轮是定滑轮，不能改变力的大小，所以导向轮与曳引轮间的钢丝拉力大小也为。配重的重力为，则配重与曳引轮间的钢丝拉力大小为。因轿厢匀速运动，则钢丝也匀速运动，受力平衡，因，则：

，

所以，则轿厢匀速上升时，钢丝绳受到的摩擦力大小为：

。

[3]当轿厢改为匀速下降时，钢丝绳仍然处于平衡状态，受到的各个力大小、方向不变，所以摩擦力方向不变。

(3)[4]配重能减小电动机的动力，从而减小电动机的功率，可以减小在相同时间内消耗的电能。