Question

【題目】高層樓房一般都配備電梯，如圖所示是某種升降機的簡化結構圖，它包括電動機，導向輪，轎廂，配重，曳引鋼絲等.鋼絲繞過導向輪和電動機曳引輪，兩端分別連接轎廂和配重，電動機利用鋼絲和導向輪、曳引輪間的摩擦傳遞動力，使轎廂升降自如.

(1)導向輪的類型為_____(選填“定滑輪”或“動滑輪”).

(2)若己知轎廂(包含乘客)的重力為,配重的重力為，且.則轎廂勻速上升時，鋼絲繩受到的摩擦力大小___;當轎廂改為勻速下降時，鋼絲繩受到的摩擦力方向___(選填“改變”或“不變”).

(3)請你從節能的角度分析配重在電梯工作過程中所起的作用_____.

Answer 1

【答案】定滑輪 不變 見解析

【解析】

(1)[1]由圖可知，導向輪的軸固定不動，是定滑輪。

(2)[2]轎廂(包含乘客)的重力為，轎廂勻速運動，則導向輪與轎廂間的鋼絲承擔拉力大小為。由于導向輪是定滑輪，不能改變力的大小，所以導向輪與曳引輪間的鋼絲拉力大小也為。配重的重力為，則配重與曳引輪間的鋼絲拉力大小為。因轎廂勻速運動，則鋼絲也勻速運動，受力平衡，因，則：

，

所以，則轎廂勻速上升時，鋼絲繩受到的摩擦力大小為：

。

[3]當轎廂改為勻速下降時，鋼絲繩仍然處于平衡狀態，受到的各個力大小、方向不變，所以摩擦力方向不變。

(3)[4]配重能減小電動機的動力，從而減小電動機的功率，可以減小在相同時間內消耗的電能。