Question

在新农村建设工地上，有一简易的电动提升设备，如图所示。已知被提升的建筑材料的质量为200 kg，动滑轮重力为500 N，电动机用拉力F在10 s内将建筑材料匀速提升了10 m，不计绳重及摩擦。（g取10 N/kg）

(1)求提升设备所做的有用功。

(2)求拉力F的功率。

(3)求提升设备的机械效率。

(4)功率恒定的电动机有不同的转速挡，如果提升的建筑材料的重力增加，应当增大转速还是减小转速？请简述你的理由。

Answer

(1) 2×104 J；(2) 2 500 W；(3) 80%；(4)见解析

【解析】

(1)G＝mg＝200 kg×10 N/kg＝2 000 N

W有＝Gh＝2 000 N×10 m＝2×104 J

(2)F＝＝＝1 250 N

s＝nh＝2×10 m＝20 m

W总＝Fs＝1 250 N×20 m＝2.5×104 J

P＝＝＝2 500 W

(3)η＝×100%＝×100%＝80%

(4)应当减小转速。理由：提升的建筑材料的重力增加，所需的拉力F增大，根据功率公式P＝Fv，当功率一定时，如果要增大拉力F，应当减小速度，即减小转速。