Question

【题目】“电动葫芦”是普遍使用的起重设备(如图),它通过电动机和一个动滑轮将物体提高,如图“电动葫芦”将0.9t的钢材匀速吊起1m高,钢绳的拉力为5000 N,则做的有用功为____J,动滑轮的机械效率为_____;若用此“电动葫芦”将1t的钢材提高1 m,钢绳的拉力所做的功为_______J(g=10N/kg,不计绳重和摩擦)

Answer 1

【答案】 9×103 90% 1.1×104

【解析】因为，钢材的重力是：G=mg=0.9×103 kg×10N/kg=9×103 N，所以“电动葫芦”做的有用功是：W有用=Gh=9×103 N×1m=9×103 J；由图知道，承担物重的绳子股数是：n=2，所以，拉力端移动距离是：s=2h=2×1m=2m，做的总功是：W总=Fs=5000N×2m=1×104 J，故动滑轮的机械效率是：η=W有用/W总=9×103J/1×104J×100%=90%；因为不计绳重和摩擦，所以拉力是：F=（G+G轮）/2，故动滑轮的重力是：G轮=2F-G=2×5000N-9×103 N=1×103 N；当提升1t的钢材时，钢材的重力是：G′=m′g=1×103 kg×10N/kg=1×104 N，不计绳重和摩擦，拉力F′=（G′+G轮）/2=（1×104 N+1000N）/2=5500N；拉力做的功是：W′=F′s=5500N×2m=1.1×104 J