建筑工地上，工人们需要将一堆建材运到10m高处。姜荣同学设计安装了如图所示的装置。装置中每个滑轮重100N。工人利用该装置每次提升一块重900N的建材，该工人拉绳子的速度是0.8m／s，在施工过程中：
（1）该工人提升建材时的有用功率是多少?
（2）该装置的机械效率是多少?（不计绳重和摩擦）
（3）孙萍同学想用电动机做动力替代人工作，将该装置改造成简易的起重机（吊起物体的速度限定在0.4m／s）。她到仓库找到了两台电动机，铭牌上的部分数据如下表所示，她要选用其中的一台。请你帮助选择，就你所选的电动机，说明如何使用该装置才能做到合理配置。
解析：
（1）其有用功是：
W有用=Gh=900N×10m
=9×103J
（2）所做的额外功，即克服动滑轮重所做的功是：
W额外=G动h=100N×10m=103J
其机械效率是：
η= | W有用 | = | 9×103J | =90% |
W有用+W额外 | 9×103J +103J |
（3）设选择“220V 0.8KW”的电动机。则
其有用功率为：
P有用=G’v<0>
G’< | 0.8×103W | = | 0.8×103W | =2×103N |
v | 0.4m/s |
一次吊起的建材的数量是：
n< | 2×103N | ≈2 |
900N |
取2块建材，且此时的吊装置功率是：
P=（G'+G动）v=(900N×2+100N)×0.4m/s
=760W < 800W =0.8kW
故功率是匹配的。也即此电动机可能拉得动。且由于拉重物越重，机械效率越高。故一次吊起2块建材比较合理。
微信扫码关注三人行问答社区 公众号
加载中...