践行者初中物理力学典题详解第219题
27.(计算)某起重机的滑轮组结构示意如图所示,其最大载重为5t。起重机将3600kg的钢板匀速提升到10m高的桥墩上,滑轮组的机械效率为80%。不计钢丝绳的重力和摩擦,g取10N/kg。求
⑴克服钢板重力做的功W有用;
⑵钢丝绳的拉力F;
⑶滑轮组满载时的机械效率(保留一位小数)。
解析:由题意可知:
①mmax=5t=5000kg,
则Gmax=mmaxg=5×10⁴N,
②m铁=3600kg,
则G铁=m铁g=3.6×10⁴N,
③h=10m,
④η=80%,
⑤n=4,
⑥不计钢丝绳的重力和摩擦,
则:⑴W有=G铁h
=3.6×10⁴N×10m
=3.6×10⁵J;
⑵s绳=nh=40m,
W总=W有/η
=3.6×10⁵J/80%
=4.5×10⁵J,
则F=W总/S绳
=1.125×10⁴N,
G动=nF-G铁
=4×1.125×10⁴N-3.6×10⁴N
=0.9×10⁴N;
⑶当Gmax=5×10⁴N时,
η=Gmax/(Gmax+G动)×100%
=5×10⁴N/(5×10⁴N+0.9×10⁴N)×100%
≈84.7%.
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