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  关于机械效率的物理问题在装修房屋时,一一个质量为85kg的人,已知装货物的框架重100N,每款地板砖重100N,滑轮与轴的摩擦绳重忽略不计,当提升8块地板砖时,人对框架底的压力为F1.当提升11块地

  关于机械效率的物理问题

  在装修房屋时,一一个质量为85kg的人,已知装货物的框架重100N,每款地板砖重100N,滑轮与轴的摩擦绳重忽略不计,当提升8块地板砖时,人对框架底的压力为F1.当提升11块地板砖时人对框架底的压力为F2,且F1:F2=5:3.求

  (1)动滑轮质量(2)此装置提升整块地板砖时的最高机械效率

1回答
2020-06-22 16:12
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任会礼

  人的重力G人=m人g=85kg×10N/kg=850N

  提升8块地板砖时,

  地板砖的重力G砖1=8×100N=800N

  人对绳的拉力T1=(G人+G砖1+G架+G动)=(1750N+G动)

  人对框架底的压力F1=G人-T1=850N-(1750N+G动)

  提升11块地板砖时,

  地板砖的重力G砖2=11×100N=1100N

  人对绳的拉力T2=(G人+G砖2+G架+G动)=(2050N+G动)

  人对框架底的压力F2=G人-T2=850N-(2050N+G动)

  已知F1:F2=5:3

  则,[850N-(1750N+G动)]:[850N-(2050N+G动)]=5:3

  解得,动滑轮重G动=50N

  动滑轮的质量m动=5kg

  此装置的机械效率最高时,人对绳的拉力等于人的重力,即T=G人=850N,地板砖、人、动滑轮和框架的总重应为G总=3T=2550N,地板砖的最大重力G砖=G总-G人-G架-G动=2550N-850N-100N-50N=1550N.

  因为题目要求提升整块砖,每块地板砖的重力为100N,所以最多能提升地板砖的块数为:1550N÷100N=15(块)

  15块地板砖的重力G砖’=15×100N=1500N

  提升15块砖时,人对绳的实际拉力:

  T’=(G人+G砖’+G架+G动)=(850N+1500N+100N+50N)=2500/3N

  设地板砖被提升的高度为h.

  则,装置的最高机械效率η=W有用/W总=G砖’h/T’3h=60%

2020-06-22 16:16:21

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