Question

【题目】为了开发和利用深海的资源,我国某科研考察队在远海进行科学实验时,使用母船上的起降设备,将我国最新自主研制的“潜龙三号”无人潜水器,从母船甲板上吊起并降到海面上,如图甲所示,该起降设备利用了液压装置、杠杆、滑轮组等,“潜龙三号”潜水器是我国最新研制的具有高智能的自动巡航潜水器,长3.5米、高1.5米、重1.5吨,可抵达3850米深海连续航行42小时48分钟、航程15682公里。

(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)该起降设备若在1min内将“潜龙三号”匀速提升了20m,该过程中钢丝绳的拉力由电动机提供,电动机的输出功率是10kW,则钢丝绳的拉力是多少____?

(3)该滑轮组的机械效率是多少____?

Answer 1

【答案】7500N50%

【解析】

(1)对由两个动滑轮和两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：

(2)钢丝绳端移动的距离：s＝nh＝4×20m＝80m，把“蛟龙号”提升20m拉力做的功：W＝Pt＝10000W×60s＝6×105J.钢丝绳的拉力：F＝＝7500W；(3)“蛟龙号”的重力：G＝mg＝1.5×103kg×10N/kg＝1.5×104N，有用功：W有＝Gh＝1.5×104N×20m＝3×105J，滑轮组的机械效率：η＝×100%＝×100%＝50%.