Question

某建筑工地為了搬運(yùn)建材，采用了如圖所示的滑輪組．鋼絲繩的拉力F由電動(dòng)機(jī)提供．此滑輪組在30 s內(nèi)將質(zhì)量為450 kg的建材勻速提升了6 m，拉力F所做的功為36000 J，不計(jì)繩重和軸處的摩擦，g取10 N/kg．試求：

(1)滑輪組的機(jī)械效率；

(2)鋼絲繩移動(dòng)的速度；

(3)說明滑輪組的機(jī)械效率小于1的原因．

Answer 1

答案：
解析：

講析及答案：(1)設(shè)計(jì)者的目的是把質(zhì)量為450 kg的建材勻速提升6 m，所以有用功為 　　W有用＝Gh＝450 kg×10 N/kg×6 m＝27000 J 　　由W總＝36000 J可求出滑輪組的機(jī)械效率為 　　η＝×100％＝×100％＝75％． 　　(2)由圖可知，題中的建材被滑輪組的3段繩子承擔(dān)著，并且建材在30 s內(nèi)被勻速提高了6 m，對于滑輪組而言，繩子自由端移動(dòng)的距離為 　　s＝n＝3×6 m＝18 m 　　由此可求出鋼絲繩移動(dòng)速度為 　　v＝＝＝0.6 m/s． 　　(3)做有用功的過程中，不得不克服繩子和動(dòng)滑輪的重力、滑輪與繩子之間的摩擦及輪軸處的摩擦而做功，即要做額外功．所以有用功總小于總功，因此滑輪組的機(jī)械效率總小于1． 　　總評：在實(shí)際生活、生產(chǎn)中，隨處可以見到機(jī)械的身影．在新課標(biāo)理念的指導(dǎo)下，與之相關(guān)的試題也應(yīng)運(yùn)而生，并將在中考中占有越來越大的比例，所以大家要多關(guān)注實(shí)際生活、生產(chǎn)中的機(jī)械問題．