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  • 一個質(zhì)量為70kg的工人,用如圖所示的裝置(包括滑輪組及裝磚的托板)提升一堆磚.已知裝磚的托板重200N,每塊磚重100N.滑輪的摩擦和繩重均可忽略不計,當工人勻速提升10塊磚時,此裝

    一個質(zhì)量為70kg的工人,用如圖所示的裝置(包括滑輪組及裝磚的托板)提升一堆磚.已知裝磚的托板重200N,每塊磚重100N.滑輪的摩擦和繩重均可忽略不計,當工人勻速提升10塊磚時,此裝置的機械效率為80%.那么,該人站在地面上用此裝置提升這些磚的過程中,此裝置的機械效率最高可達到______.(取g=10N/kg,結(jié)果保留1位小數(shù))
    物理人氣:144 ℃時間:2020-03-26 22:11:46
    優(yōu)質(zhì)解答
    由圖知,n=2,若磚被提升h,則拉力端移動的距離s=2h,
    (1)當工人勻速提升10塊磚時,
    W有用=G×h=100N×10×h=1000N×h,
    ∵η=
    W有用
    W
    ,
    ∴W=
    W有用
    η
    =
    1000N×h
    80%

    ∵W=W有用+W
    ∴W=W-W有用=
    1000N×h
    80%
    -1000N×h=250N×h;-----①
    ∵不計滑輪的摩擦和繩重,
    ∴使用滑輪組做的額外功:
    W=(G+G)h=(G+200N)h,-------②
    由①②得:
    (G+200N)h=250N×h
    解得:G=50N;
    (2)由題知,人使用的最大拉力:
    F=G=mg=70kg×10N/kg=700N,
    ∵F=
    1
    2
    (G+G+G)=
    1
    2
    (50N+200N+G)=700N,
    能提升的最大磚重:
    G=1150N,
    ∵每塊磚重100N,
    ∴最多能提升磚的數(shù)量為11塊,
    ∴能提升的最大磚重:
    G′=1100N,
    此時拉力F′=
    1
    2
    (G+G+G′)=
    1
    2
    (50N+200N+1100N)=675N,
    W有用′=G′×h=1100N×h,
    W′=F′s=675N×2h,
    η′=
    W′有用
    W′
    =
    1100N×h
    675N×2h
    =81.5%.
    故答案為:81.5%.
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