如图所示,是工人用来粉刷楼房外墙壁的简易升降装置示意图,其上端固定在楼顶,工人用力拉绳子,装置可使工人与粉刷涂料及工具乘

问题描述:

如图所示,是工人用来粉刷楼房外墙壁的简易升降装置示意图,其上端固定在楼顶,工人用力拉绳子,装置可使工人与粉刷涂料及工具乘工作台升至所需高度,工人将绳子固定后进行粉刷墙壁工作.已知工作台的底面积为1.2m2,涂料和工具质量为10kg,工人的质量为60kg,当工人用200N的力竖直向下拉绳子时,工作台对地面的压强为250Pa;当工人用300N的力竖直向下拉绳子时,工作台可匀速上升(g取10N/kg,不计绳重及摩擦).求:

(1)动滑轮和工作台的总重G;
(2)工作台匀速上升2m,此装置的机械效率;(结果保留两位有效数字)
(3)若工人在10s内,使工作台从距地面1m匀速升到距地面6m高处,工人拉绳子所做的功W及拉力的功率P.
1个回答 分类:物理 2014-09-26

问题解答:

我来补答
(1)设动滑轮和工作台的总重为G,工人的拉力为F1,将工人、工作台、涂料、工具和动滑轮作为一个整体进行受力分析,如图所示:
∵3F1+FN=G
∴3F1+FN=G+G+G工具
又∵FN=F=ps,
∴3F1+ps=G+G+G工具
∴G=3F1+ps-G-G工具=3×200N+250 Pa×1.2m2-(60kg+10kg)×10N/kg=200N;
(2)此装置的机械效率:
η=
W有
W总=
(G人+G工具)h
F1•3h=
G人+G工具
3F1=
(60kg+10kg)×10N/kg
3×300N≈78%;
(3)s=3h=3×5m=15m,
工人拉绳子所做的功:
W=F1s=300N×15m=4500J,
P=
W
t=
4500J
10s=450W.
答:(1)动滑轮和工作台的总重为200N;
(2)此装置的机械效率为78%;
(3)工人拉绳子所做的功为4500J,拉力的功率为450W.
 
 
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