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

题目

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.零零<a href=http://www.00-edu.com/edu-info-438-0.html target=_blank class=infotextkey>教育</a>信息网

所属题型:问答题 试题难度系数:中档

答案

(1)人的总重G=mg=60kg×15×10N/kg=9000N,
电梯的自重G=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=
W
W
=
Gh
3Fh
=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.

考点梳理

初中三年级物理试题“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”旨在考查同学们对 滑轮(组)的机械效率 电功或电能的计算 滑轮(组)中拉力的计算 ……等知识点的掌握情况,关于物理的核心考点解析如下:

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根据试题考点,只列出了部分最相关的知识点,更多知识点请访问初三物理。

  • 滑轮(组)的机械效率
  • 电功或电能的计算
  • 滑轮(组)中拉力的计算

考点名称:滑轮(组)的机械效率

滑轮组的机械效率:

滑轮组的机械效率

测量滑轮组的机械效率:

①器材:弹簧测力计、刻度尺、滑轮组

②原理:测量滑轮组的机械效率

③步骤:先用弹簧测力计测出物体的重力G,再按要求组装滑轮组,用弹簧测力计提起绳端匀速上升,测出作用于绳端的作用力F,确定重物和绳自由端的始、末位置,用刻度尺测出物体上升的距离h和绳子末端移动的距离s,再用公式求出滑轮组的机械效率η ;

④注意事项:一是要用弹簧测力计提起绳端匀速上升,二是要让绳端竖直上升。

提高滑轮组机械效率的方法:

1.影响滑轮组机械效率的因素

滑轮组是人们经常使用的简单机械,用同一滑轮组提升物体G升高h时,滑轮组对物体做的功为有用功,而人对滑轮组的拉力F做的功为总功,F移动的距离s=nh(n为与动滑轮相连绳子的段数),则滑轮组的机械效率:

滑轮机械效率公式

若不计摩擦力,而动滑轮的重为G’,那么提升动滑轮做的功就是额外功,则滑轮组的机械效率还可表示为

滑轮机械效率公式

讨论这个表达式可知,对于同一滑轮组(G’一定),提升重物越重,滑轮组的机械效率越高;而提升相同重物时,动滑轮越少、越轻的滑轮组,机械效率越高。

2.提高滑轮组机械效率的方法

(1)减小额外功在总功中占的比例。可采取改进机械结构、减小摩擦阻力等方法。如可使滑轮组在满载情况下工作,以增大有用功在总功中的比例,在滑轮的转轴中加润滑油,以减小摩擦阻力,或减小滑轮组中动滑轮的自重等,即在有用功一定的情况下,减小额外功,提高效率。

(2)增大有用功在总功中所占的比例,在额外功不变的情况下,增大有用功的大小。

(3)换用最简单的机械。

滑轮组机械效率有关因素:

1、被提物体的重量,G越大,机械效率越高。

2、滑轮自重,滑轮组如果越多,虽然省力但是无用功多,机械效率越小。

3、绳与滑轮之间的摩擦。

无关因素:1、绕线方式,2、物体被提高的距离,3、提物体的速度。

考点名称:电功或电能的计算

电能是表示电流做多少功的物理量,电能指电以各种形式做功的能力(所以有时也叫电功 ),分为直流电能、交流电能,这两种电能均可相互转换。

电功计算基本公式及推导公式(适用于纯电阻电路):W=UIt,W=I2Rt,W=U2t/R,W=Pt,W=Uq。

电能单位是“度”,它的学名叫做千瓦时,符号是kW·h。在物理学中,更常用的能量单位(也就是主单位,有时也叫国际单位)是焦耳,简称焦,符号是J。它们的关系是:1kW·h=3.6×106J,电能公式:W=UIt=Pt 根据欧姆定律(I=U/R)可以进一步推出:W=I2Rt=U2t/R

电功计算:

1. W=UQ电