(2013•武汉模拟)如图是提升货物的某升降机示意图.货厢内所装货物的重力是6000N,货厢的重力是2000N,若不计钢

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  • 解题思路:(1)在匀速提升中,货物对货厢底部的压力和自身相等,根据压强公式求出货物对货厢底部的压强;力的示意图,就是用一条带箭头线段表示出力的三要素,线段的长度表示力的大小,线段的起点表示力的作用点,箭头表示力的方向;(2)由图可知,该装置钢丝绳的有效股数n=4,根据s=nh求出钢丝绳自由端移动的距离,根据F=1nG求出钢丝绳自由端的拉力,根据W=Fs求出钢丝绳自由端拉力做的功,再根据P=Wt求出钢丝绳自由端拉力的功率;(3)根据W=Gh求出有用功,根据W=Pt求出总功,利用效率公式求出该装置的效率.

    已知:G1=6000N,G2=2000N,S=2m2,t=30s,h=6m,P机械=2kW=2000W

    求:(1)在匀速提升中,货物对货厢底部的压强p,画出货物对货厢压力的示意图;

    (2)钢丝绳自由端拉力的功率P;

    (3)在匀速提起货物时,该装置的效率η.

    (1)在匀速提升中,货物对货厢底部的压力:

    F=G=6000N,

    货物对货厢底部的压强:

    p=

    F1

    S=[6000N

    2m2=3000Pa;

    货物对货厢的压力作用点在货箱上,方向垂直货箱接触面向下,如下图所示:

    (2)由图可知,n=4,

    钢丝绳自由端移动的距离:

    s=nh=4×6m=24m,

    钢丝绳由端的拉力:

    F2=

    1/n](G1+G2)=[1/4](6000N+2000N)=2000N,

    钢丝绳自由端拉力做的功:

    W=F2s=2000N×24m=48000J,

    钢丝绳自由端拉力的功率:

    P=[W/t]=[48000J/30s]=1600W;

    (3)有用功:

    W=Gh=6000N×6m=36000J,

    总功:

    W=P输入t=2000W×30s=60000J,

    该装置的效率:

    η=

    W有

    W总×100%=[36000J/60000J]×100%=60%.

    答:(1)在匀速提升中,货物对货厢底部的压强是3000Pa,货物对货厢压力的示意图如上图所示;

    (2)钢丝绳自由端拉力的功率是1600W;

    (3)在匀速提起货物时,该装置的效率为60%.

    点评:

    本题考点: 压强的大小及其计算;力的示意图;滑轮(组)的机械效率;功率的计算.

    考点点评: 本题考查了压强和功率、机械效率的计算和力的示意图,关键是分清有用功和总功,同时画力的示意图时要注意作用点在受力物体上、方向垂直接触面指向受力物体.

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