Question

【題目】圖a所示為一種搬運(yùn)建筑材料的機(jī)械裝置，其右端滑輪組的組裝方式有兩種，分別如圖a的甲、乙所示，不計(jì)繩重與摩擦。

(1)甲、乙兩種方式，向上運(yùn)送材料時(shí)其中比較省力的是方式___________；

(2)若采用乙方式，某次提升3000N的材料時(shí)，材料上升的高度與時(shí)間的關(guān)系如圖b所示，材料在上升過程中電動(dòng)卷揚(yáng)機(jī)拉鋼絲繩的力F=1200N。問：

①動(dòng)滑輪的重力為多大___________？

②材料在上升過程中電動(dòng)卷揚(yáng)機(jī)拉鋼絲繩的力的功率為多大___________？

③該裝置的機(jī)械效率是多大___________？（結(jié)果保留至0.1%）

Answer 1

【答案】乙 600N 2700W 83.3%

【解析】

(1)[1]由圖可知，使用甲圖方式時(shí)，承擔(dān)物重的繩子股數(shù)為2；使用乙圖方式時(shí)，承擔(dān)物重的繩子股數(shù)為3，因?yàn)椴挥?jì)繩重與摩擦?xí)r，由

F=(G+G動(dòng))

可知使用乙圖方式更省力。

(2)①[2]由圖可知，n=3，不計(jì)繩重與摩擦?xí)r，拉力

F=(G+G動(dòng))

則動(dòng)滑輪重力

G動(dòng)=3F-G=3×1200N-3000N=600N

②[3]在上升階段材料上升的高度h=12m，所用時(shí)間

t=20s-4s=16s

拉力端移動(dòng)距離

s=3h=3×12m=36m

拉力做的總功

W總=Fs=1200N×36m=43200J

拉力做功的功率

P==2700W

③[4]所做的有用功

W有=Gh=3000N×12m=36000J

滑輪組的機(jī)械效率

η=≈83.3%