Question

在新農(nóng)村建設(shè)中，為將一批建材運(yùn)到10 m高的施工處，工人利用如圖所示的滑輪組提升建材。裝置中動(dòng)滑輪重100N，工人每次勻速提升一箱重400N的建材，不計(jì)繩重和摩擦。試問(wèn)：
(1)每次提升建材時(shí)的有用功、額外功各是多少？
(2)該滑輪組的機(jī)械效率是多少？
(3)為加快施工進(jìn)度，張師傅建議用電動(dòng)機(jī)做動(dòng)力替代人提升建材。為了安全，改裝后每次可吊起四箱建材，建材勻速上升時(shí)的速度為0.4m/s。倉(cāng)庫(kù)中現(xiàn)有兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)，型號(hào)分別為“220V 0.8kW”、“220V 3kW”，請(qǐng)你通過(guò)計(jì)算說(shuō)明應(yīng)選哪臺(tái)電動(dòng)機(jī)才能使配置更為合理。

Answer 1

解：(1)有用功W_有=Gh=400N×10m=4000J
額外功W_額=G_動(dòng)h=100N×10m=1000J
(2)由于總功W_總=W_有+W_額=4000J+1000J=5000J
故機(jī)械效率η==
(3)提升四箱建材時(shí)的總功W'_總=W'_有+W'_額=4×4000J+100J=17000J
將重物勻速提升至10m高處所需時(shí)間t===25s
則提升四箱建材的總功率P===680W=0.68kW
故應(yīng)選擇型號(hào)為“220V 0.8kW”的電動(dòng)機(jī)才能使配置更為合理