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.若不计钢丝绳和动滑

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.若不计钢丝绳和动滑轮的重力以及摩擦.试求:(1)在匀速提升中,若货物与货厢底部的接触面积是2m2,则货物对货厢底部的压强是多少?(2)在匀速提升中,钢丝绳上的拉力是多少?(3)若升降机在30s 内将货厢和货物匀速提升6m,则钢丝绳自由端拉力的功率是多少?(4)在匀速提起货物时,若电动机的输入功率为2kW,滑轮组的机械效率是多少?
2026年09月21日 16:43
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解答: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;
(2)在匀速提升中,钢丝绳上的拉力F2
(3)钢丝绳自由端拉力的功率P;
(4)在匀速提起货物时,滑轮组的效率η.
解:(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;
(2)由图可知,n=4,不计钢丝绳和动滑轮的重力以及摩擦时钢丝绳由端的拉力:
F2=
1
n
(G1+G2)=
1
4
×(6000N+2000N)=2000N;
(3)钢丝绳自由端移动的距离:
s=nh=4×6m=24m,
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
W
×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;
(2)在匀速提升中,钢丝绳上的拉力是2000N;
(3)钢丝绳自由端拉力的功率是1600W;
(4)滑轮组的机械效率是60%.