如圖是工地上用來吊運貨物的吊車滑輪組.某次作業時,吊車將重為4200N的貨物在1min內勻速提升6m時,鋼絲繩拉力F是2000N,接著又在水平方向移動3m.
(1)吊車水平移動的過程中,貨物重力做的功是多少?
(2)鋼絲繩吊運貨物時的功率是多少?
(3)吊車用滑輪組提升貨物時的機械效率是多大?
(4)要提高吊車滑輪組的機械效率,可采用哪些方法?(答出一種方法即可)
解:(1)貨物在重力方向上沒有移動距離,故貨物重力在水平方向做功為零.
答:貨物重力做的功是0.
(2)由圖示吊車滑輪組可知:n=3,
鋼絲繩提升貨物時W總=Fs=F×nh=2000N×3×6m=3.6×104J,
功率P===6×102W,
答:功率為6×102W;
(3)對重物所做的有用功W有用=Gh=4200N×6m=2.52×104J
則η=×100%=70%.
答:機械效率為70%;
(4)要增大機械效率,應減小額外功,即減小動滑輪的重量和摩擦力,同時所吊東西越重,額外功相對就越少.
故可以:
①減輕動滑輪的重量;
②在滑輪轉軸處加潤滑油,減小摩擦;
③在機械允許的范圍內,每次盡可能吊起更重的物體.
(任選1個)
(1)行車水平移動過程中,貨物在重力方向上沒有移動距離,故貨物重力做功為零.
(1)已知貨物的重量和上升的高度可求有用功;由功和時間和功率公式可求得功率;
(2)由滑輪組的特點可求得拉力的距離,由拉力和拉力的距離求得總功,由有用功和總功利用機械效率公式可求得機械效率;
(3)拉力所做的額外功主要是因為摩擦力和動滑輪的重力,可以從這兩方面進行考慮.
點評:增大機械效率即減小額外功所占的比例,故機械效率還與吊起的重物的重量有關.
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