在某建筑工地上,为了搬运建筑材料,常采用如图所示简单机械.示意图中滑轮A与滑车连接,滑轮D固定在地面塔架上.此滑轮组在1分钟内将质量为0.5吨的建筑材料匀速提升5米,若钢丝绳拉

问题描述:

在某建筑工地上,为了搬运建筑材料,常采用如图所示简单机械.示意图中滑轮A与滑车连接,滑轮D固定在地面塔架上.此滑轮组在1分钟内将质量为0.5吨的建筑材料匀速提升5米,若钢丝绳拉力为2200牛,所用的拉力由电动机提供,电动机效率为55%.(钢丝绳重和摩擦不计,g=10N/kg).
求:(1)滑轮组的机械效率?
(2)如果提供动力的电动机在220V的电压下正常工作,求此电动机的额定功率.


(1)从图可知,有三段绳子吊着建筑材料,
而h=5m,
则绳子末端移动的距离为:S=3h=3×5m=15m,
∵m=0.5t=500kg,g=10N/kg,
∴建筑材料的重力为:G=mg=500kg×10N/kg=5000N,
有用功为:W有用=Gh=5000N×5m=25000J,
而F=2200N,
∴总功为:W=FS=2200N×15m=33000J,
则机械效率为:η=

W有用
W
=
25000J
33000J
≈75.8%.
(2)而拉力由电动机提供,W=33000J,η=55%,
∴消耗的电能为:W=
W
η
=
33000J
55%
=60000J,
又∵t=1min=60s,
∴电动机的额定功率为:P=
W
t
=
60000J
60s
=1000W.
答:(1)滑轮组的机械效率为 75.8%.
(2)此电动机的额定功率为1000W.