Question

現(xiàn)代城市中，許多高層建筑內(nèi)都安裝了垂直升降式電梯，方便人們上、下樓，其工作原理如圖所示．當(dāng)電梯在額定電壓下運(yùn)行時(shí)，最大承載質(zhì)量為900kg，箱體的質(zhì)量為600kg．動(dòng)滑輪和鋼絲繩的重力及摩擦力均忽略不計(jì)（g取10N/kg），電梯滿載時(shí)，求：
（1）鋼絲繩的拉力；
（2）滑輪組的機(jī)械效率．

Answer 1

解：由圖知，n=3，
（1）升降機(jī)裝載最大質(zhì)量和自身質(zhì)量
m_總=900kg+600kg=1500kg，
G_總=m_總g=1500kg×10N/kg=15000N，
∵動(dòng)滑輪和鋼絲繩的重力及摩擦力均忽略不計(jì)，
∴F=G_總=×15000N=5000N，
（2）升降機(jī)的機(jī)械效率
η======60%．
答：（1）鋼絲繩的拉力為5000N；
（2）滑輪組的機(jī)械效率為60%．
分析：（1）由滑輪組結(jié)構(gòu)可以看出承擔(dān)物重的繩子股數(shù)n=3，由原理圖得出升降機(jī)裝載最大質(zhì)量和自身質(zhì)量，利用重力公式求總重，動(dòng)滑輪和鋼絲繩的重力及摩擦力均忽略不計(jì)，利用F=G求拉力大小；
（2）由圖知s=3h，知道最大承載質(zhì)量，利用重力公式求最大載重，再利用效率公式η=求升降機(jī)的機(jī)械效率．
點(diǎn)評：本題考查了使用滑輪組有用功、總功、機(jī)械效率的計(jì)算，知道對承載物做的功為有用功、為箱體做的功為額外功是本題的關(guān)鍵．