某建筑工地为了搬运建材,采用的滑轮组示意图如图所示.钢丝绳的拉力F由电动机提供.此滑轮组在30s内将质量为450kg的建材匀速提升了6m,拉力F所做的功为36000J,不计绳重和轴摩擦,g取10N/kg.试求:(1)滑轮组的机械效率.(2)钢丝绳移动的速度.(3)此滑轮组的机械效率小于1的原因是什么?
问题描述:
某建筑工地为了搬运建材,采用的滑轮组示意图如图所示.钢丝绳的拉力F由电动机提供.此滑轮组在30s内将质量为450kg的建材匀速提升了6m,拉力F所做的功为36000J,不计绳重和轴摩擦,g取10N/kg.
试求:(1)滑轮组的机械效率.
(2)钢丝绳移动的速度.
(3)此滑轮组的机械效率小于1的原因是什么?
答
(1)W有=Gh=mgh=450kg×10N/kg×6m=27000J,
则η=
×100%=W有 W总
×100%=75%;27000J 36000J
(2)由滑轮组的特点知,物体移动6m时,钢丝绳移动的距离为:L=3×6m=18m,
则由速度公式可得:v=
=L t
=0.6m/s.18m 30s
(3)拉力在拉动时,同时拉动了动滑轮和重物,由于动滑轮有重力,故拉力对动滑轮做功,故使机械效率小于1,即由于动滑轮重力的原因,使机械效率不为1.
答:(1)滑轮组的机械效率为75%;
(2)钢丝绳移动的速度为0.6m/s;
(3)此滑轮组的机械效率小于1的原因是动滑轮的重力引起的.
答案解析:(1)由已知可先求得有用功,由机械效率公式可求机械效率.
(2)由滑轮组的特点可求得钢丝绳移动的速度
(3)滑轮组的机械效率之所以小于1,是因为拉力并不是只对物体做功,同时对动滑轮也做了功.
考试点:滑轮(组)的机械效率.
知识点:解答滑轮组的题目,只要注意研究滑轮组的特点找到拉力的距离与重物的距离间的关系,即可求得拉力的功与有用功.