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小明同学家住楼上 最近正在装修房子 需要搬运装修材料 但有些材料由于楼道过窄不方

时间:2022-04-30 04:15:34

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小明同学家住楼上 最近正在装修房子 需要搬运装修材料 但有些材料由于楼道过窄不方

问题补充:

小明同学家住楼上,最近正在装修房子,需要搬运装修材料,但有些材料由于楼道过窄不方便搬运,于是小明建议采用如图所示的滑轮组,这样站在地上就可以把材料运上楼.若某次搬运的材料重765N,被提升的高度为10m,所用时间为30s,人所用的拉力为450N,求:

(1)请你帮助小明画出滑轮组的绕线示意图.

(2)提升材料时,手拉绳端的平均速度是多少?

(3)在提升材料时,拉力的功率是多少?

(4)该滑轮组的机械效率是多少?

(5)不计摩擦和绳重,若增加材料的重力,该滑轮组的机械效率将如何变化?(只需写出结论即可)

答案:

解:(1)如图所示,滑轮组由两端绳子承担物重;

(2)由图可知,物重由两股绳子承担.当货物升高h=10m时,

绳端移动距离为:

s=2h=2×lOm=20m.

货物提升所用时间为:t=30s

提升的平均速度为:v===0.7m/s.

(3)拉力做功为:W总=Fs=450N×20m=9000J,

拉力做功的功率为:P===300W.

(4)提升货物所做的有用功为:

W=Gh=765N×10m=7650J,

该滑轮组的机械效率为:

η=×100%=×100%=85%.

(5)若增加材料的重力,额外功不变,有用功增大,该滑轮组的机械效率增大.

答:(1)如图;

(2)提升材料时,手拉绳端的平均速度是0.7m/s;

(3)在提升材料时,拉力的功率是300W;

(4)该滑轮组的机械效率是85%;

(5)若增加材料的重力,该滑轮组的机械效率增大.

解析分析:(1)向下拉绳子物体向上运动,应从定滑轮开始绕线;

(2)绳端移动的距离是物体提升高度的2倍,再知道时间,可求出平均速度;

(3)求出拉力所做的功,利用公式P=可计算拉力功率;

(4)根据功的计算公式W=FS求出有用功和总功,利用功率的计算公式η=×100%可解此问;

(5)根据提升的重物赵重,所做的有用功越多,在额外功不变的情况下,从而可推知机械效率的变化.

点评:滑轮组设计原则可归纳为:奇动偶定;一动配一定,偶数减一定,变向加一定;计算功、功率和机械效率时必须分清有用功与总功.正确理解物体上升的高度与绳端移动距离的关系,同时要明确物重如何影响滑轮组的机械效率.

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