【題目】如圖1所示是小型建筑工地上使用的“罐籠式”提升機(jī),用它能將放在罐籠A中的建筑材料提升到高處.已知被提升的建筑材料重為2800N,拉力F將它以0.5m/s的速度勻速提升到10m的高度.拉力做的功W隨時(shí)間t的變化圖象如圖2所示.不計(jì)動(dòng)滑輪及鋼絲繩的重、摩擦.求:
(1)有用功是多少?
(2)提升機(jī)在提升建筑材料時(shí)的機(jī)械效率是多少?
(3)罐籠A的重力是多少?

【答案】解:(1)G=mg=280kg×10N/kg=2.8×103N,
W=Gh=2800N×10m=2.8×104J;
(2)貨物以0.5m/s的速度勻速提升到10m的高度,故其運(yùn)動(dòng)的時(shí)間是,據(jù)V=可知,t==20s;故據(jù)圖2可知,此時(shí)拉力做的總功是40000J,所以其機(jī)械效率是:
η=×100%=×100%=70%.
(3)據(jù)圖1能看出有兩端繩子調(diào)著動(dòng)滑輪,故應(yīng)該費(fèi)2倍的距離,所以繩子自由端移動(dòng)的距離是S=2×10m=20m;
故據(jù)(2)中的數(shù)據(jù)可知,W=FS,故F==2000N;
所以罐籠A的重力是GA=2F﹣G=2×2×103N﹣2.8×103N=1200N.
答:(1)有用功是2.8×104J;(2)提升機(jī)在提升建筑材料時(shí)的機(jī)械效率是70%;(3)罐籠A的重力是1200N.
【解析】(1)先計(jì)算出材料的重力,再根據(jù)公式W=Gh計(jì)算拉力F對(duì)所提升的建筑材料做的功.
(2)據(jù)貨物上升的高度和速度,可以計(jì)算出貨物上升的時(shí)間,進(jìn)而據(jù)圖2,可以確定此時(shí)拉力做的功,即總功,再據(jù)機(jī)械效率的計(jì)算公式計(jì)算即可.
(3)據(jù)圖1能看出有兩端繩子調(diào)著動(dòng)滑輪,故應(yīng)該費(fèi)2倍的距離,所以結(jié)合公式W=FS可以計(jì)算出繩子自由端的拉力,在據(jù)不計(jì)動(dòng)滑輪及鋼絲繩的重、摩擦的特點(diǎn)計(jì)算出罐籠的重力.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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A.所做的有用功為0.6J
B.動(dòng)滑輪自重0.2N
C.拉力F做功的功率為0.3W
D.該滑輪組的機(jī)械效率為83.3%

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1)當(dāng)S、S1閉合、S2斷開(kāi),R1的滑片P1移到b端時(shí),電壓表示數(shù)為2V,電流表示數(shù)為02A,求R1的最大阻值.

2)當(dāng)S、S1S2都閉合,R1的滑片P1移到a端時(shí),在保證各元件安全的條件下,求R2的最大電功率.

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【題目】生活中的桿秤是常用的測(cè)量質(zhì)量的工具,桿秤在使用時(shí)屬于簡(jiǎn)單機(jī)械中的_______________(選填“杠桿”“滑輪”“滑輪組”),小小秤砣壓千斤,是因?yàn)槿绻殉禹鹊闹亓醋鍪莿?dòng)力,它是一個(gè)動(dòng)力臂_______________(選填“遠(yuǎn)大于”、“遠(yuǎn)小于”或“等于”)阻力臂的杠桿.

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A.物體運(yùn)動(dòng)的速度為10m/s
B.物體與地面之間的摩擦力為20N
C.拉力F的功率為2W
D.拉力F做的功是12J

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