电梯是高层住宅必备的交通工具.如图*所示是某种升降电梯工作原理图,它由轿厢、对重、电动机、钢丝绳、滑轮等部件连...
问题详情:
电梯是高层住宅必备的交通工具.如图*所示是某种升降电梯工作原理图,它由轿厢、对重、电动机、钢丝绳、滑轮等部件连接组成,电动机和对重通过钢丝绳分别给轿厢施加拉力,连接轿厢的两根钢丝绳非常靠近,轿厢与对重的运动方向始终相反.对重的质量为400kg,空轿厢的质量是500kg,额定载重量是1000kg.某次电梯满载上升时的v一t图像如图乙所示.不计钢丝绳重力和一切摩擦.(g=10 N/kg)
(1)电梯匀速上升的高度是多少?
(2)电梯匀速运动阶段,对重的重力做的功是多少?
(3)电梯匀速运动时,电动机钢丝绳对轿厢拉力的功率是多少?
(4)简述对重的作用.
【回答】
解:(1)由图像可知v = 2 m/s,匀速运动的时间t = 6s,
电梯匀速上升的高度h = vt = 2 m/s × 6 s = 12 m
(2)对重的重力G对重 = m对重g = 400 kg × 10 N/kg = 4 × l03 N,对重下降高度h=12 m,对重的重力做的功W对重=G对重h = 4 × l03 N × 12 m = 4.8 × 104 J
(3)由平衡条件知,G对重+ F = G轿厢 + G额定载重,故电动机钢丝绳对轿厢的拉力
F=G轿厢+G额定载重- G对重=(1000 + 500 - 400)kg × 10 N/kg = l.l × 104 N
电动机钢丝绳对轿厢拉力的功率 P = Fv =1.1 × l04 N × 2 m/s = 2.2 × 104W
(4)对重的作用:以其自身重力去平衡轿厢侧所悬挂的重力,减小电动机轮与钢丝绳之间的摩擦力,减小电动机的功率,延长钢丝绳寿命等。(其它答秦合理,即可得分)
知识点:力和机械 单元测试
题型:计算题
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