解题思路:(1)知道一箱建材重和提升的高度,利用W=Gh求有用功;不计绳重和摩擦,利用W额=G动h求额外功;
(2)利用W总=W有+W额求出总功,再利用机械效率的公式求该滑轮组的机械效率;
(3)求出提升四箱建材时的总功和所需时间,利用P=[W/t]求需要电动机的电功率进行选择.
(1)每次提升建材时的有用功:
W有=Gh=400N×10m=4000J,
不计绳重和摩擦,每次提升建材时的额外功:
W额=G动h=100N×10m=1000J;
(2)W总=W有+W额=4000J+1000J=5000J,
滑轮组的机械效率:
η=
W有
W总×100%=[4000J/5000J]×100%=80%;
(3)提升四箱建材时的总功:
W总′=W有′+W额′=4×4000J+1000J=17000J
将重物匀速提升至10m高处所需时间:
t=[s/v]=[10m/0.4m/s]=25s,
则提升四箱建材的总功率:
P=
W总′
t=[17000J/25s]=680W=0.68kW
故应选择型号为“220V 0.8kW”的电动机才能使配置更为合理.
答:(1)每次提升建材时的有用功为4000J、额外功为1000J;
(2)该滑轮组的机械效率是80%;
(3)选型号为“220V 0.8kW”的电动机才能使配置更为合理.
点评:
本题考点: 功的计算;滑轮(组)的机械效率;功率的计算.
考点点评: 本题考查了速度的计算、功的计算、功率的计算、机械效率的计算,涉及到寻找合理的配置方法,知识点多,属于难题.