题目

如图所示，某建筑工地用起重机将重为 的货箱以0.5m/s的速度匀速提升，吊臂上的滑轮组如图所示，若忽略绳重和摩擦，该滑轮组的机械效率为90%。（g=10N/kg）求： （1） 在10s内货箱上升的高度为m；若要提高该滑轮组的机械效率，可以（写出一条合理的建议）； （2） 吊臂上电动机拉力F做功的功率； （3） 若用此机械提升重力为 的货箱，此时吊臂上电动机拉力为多大？ 答案： 【1】5【2】增加货箱重量（或减小动滑轮重量） 滑轮组做的有用功 W有用=G1h=2.7×104N×5m=1.35×105J 则吊臂上电动机拉力F做的总功 W总=W有用90%=1.35×105J90%=1.5×105J 电动机拉力F做功的功率 P=W总t=1.5×105J10s=1.5×104W 答：吊臂上电动机拉力F做功的功率为 1.5×104W ； 忽略绳重和摩擦，提升动滑轮做的功为额外功 W额=W总−W有用=G动h 可得动滑轮重力 G动=W额h=1.5×105J−1.35×105J5m=3000N 提升重力为 3.6×104N 的货箱，此时吊臂上电动机拉力 F'=G2+G动3=3.6×104N+3000N3=1.3×104N 答：若用此机械提升重力为 3.6×104N 的货箱，此时吊臂上电动机拉力为 1.3×104N 。

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