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中国载人深潜器“蛟龙号”对于中国开发和利用深海的资源...

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中国载人深潜器“蛟龙号”对于中国开发和利用深海的资源有着重要意义，开展科考任务时，用母船将“蛟龙号”运至指定海域，使用母船上的起降设备将“蛟龙号”吊起并降到海面上，如图甲所示，该起降设备利用了液压装置、杠杆、滑轮组等．
作业帮
（1）起降设备中滑轮组的结构示意图如图乙所示，请你用笔画线代表钢丝绳，画出最省力的绕线方法
（2）若在1min内起降设备将“蛟龙号”匀速提升了15m，该过程中钢丝绳的拉力为6.95×104N，则钢丝绳的拉力的功率是多少？
（3）若在第（2）问的基础上已知“蛟龙号”的质量为22.24t，则滑轮组的机械效率是多少？（g=10N/kg）

优质解答

共1条回复

  • （1）对由一个动滑轮和一个定滑轮组成的滑轮组，可绕线方法有4股和5股两种，两种方法都达到了省力的目的，但拉力的方向不同，有5股绕线的方法拉力方向向上；有4股绕线的方法拉力方向向下，根据题意可知拉力方向向下，因此从定滑轮上固定．如图所示：
    作业帮
    （2）钢丝绳端移动的距离：s=nh=4×15m=60m，
    把“蛟龙号”提升15m拉力做的功：W=Fs=6.95×104N×60m=4.17×106J．
    钢丝绳的拉力的功率：P=Wt=4.17×106J60s=6.95×104W；
    （3）“蛟龙号”的重力：G=mg=22.24×103kg×10N/kg=22.24×104N；
    有用功：W有=Gh=22.24×104N×15m=3.336×106J；
    滑轮组的机械效率：η=W有W×100%=3.336×106J4.17×106J×100%=80%．
    答：（2）钢丝绳的拉力的功率是6.95×104W；
    （3）滑轮组的机械效率是80%．

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