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许多商场和宾馆等地方都装有垂直升降式电梯方便人们上下,某商场电梯铭牌如下,其工作...

许多商场和宾馆等地方都装有垂直升降式电梯方便人们上下,某商场电梯铭牌如下,其工作原理如图所示.在额定状态下试运行时,所载15人,平均每人质量为60kg.测得电梯从一楼匀速上升到顶楼所需时间为40s.动滑轮和钢丝绳的重力及摩擦不计.求:
额定载客15人
自重(质量)600kg
电动机的额定功率45kW
额定电压380V
(1)钢丝绳的拉力;
(2)滑轮组的机械效率;
(3)这个过程中消耗的电能.

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(1)从图中读出承担物重的绳子段数为3段,钢丝绳的拉力就是载人总重与电梯自重之和的三分之一; (2)做的有用功就是把人提升所做的功,总功就是钢丝绳拉力所做的功,前者占后者的百分比就是机械效率; (3)根据公式W=Pt,从铭牌中找出电动机的功率,用其乘以运行的时间就可以了. 【解析】 (1)人的总重G人=mg=60kg×15×10N/kg=9000N, 电梯的自重G梯=m′g=600kg×10N/kg=6000N, 读图可知,滑轮组用3段绳子承担物重,因此,钢丝绳承受的拉力=(9000N+6000N)÷3=5000N. (2)设电梯被提升的高度为h,则绳子自由端移动的距离为3h,根据机械效率的公式η===60%. (3)电梯在额定状态下运行,因此,消耗的电能W=Pt=45000W×40s=1.8×106J. 答:(1)钢丝绳的拉力为5000N; (2)滑轮组的机械效率为60%; (3)这个过程中消耗的电能为1.8×106J.
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考点分析:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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