Question

建筑工地上，工人們需要將一堆建材運(yùn)到10m高處。姜榮同學(xué)設(shè)計(jì)安裝了如圖所示的裝置。裝置中每個(gè)滑輪重100N。工人利用該裝置每次提升一塊重900N的建材，該工人拉繩子的速度是0.8m／s，在施工過(guò)程中：
（1）該工人提升建材時(shí)的有用功率是多少?
（2）該裝置的機(jī)械效率是多少?（不計(jì)繩重和摩擦）
（3）孫萍同學(xué)想用電動(dòng)機(jī)做動(dòng)力替代人工作，將該裝置改造成簡(jiǎn)易的起重機(jī)（吊起物體的速度限定在0.4m／s）。她到倉(cāng)庫(kù)找到了兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)，銘牌上的部分?jǐn)?shù)據(jù)如下表所示，她要選用其中的一臺(tái)。請(qǐng)你幫助選擇，就你所選的電動(dòng)機(jī)，說(shuō)明如何使用該裝置才能做到合理配置。

Answer 1

解：
（1）提升建材時(shí)所做的有用功W_有用=Gh=900N×10m=9000J，上升速度v_物===0.4m/s
所用時(shí)間t===25s，有用功率P_有用===360W。
（2）人的拉力F===500N，繩子自由端移動(dòng)的距離S_繩=2S_物=2×10m=20m，人所做的總功W_總=FS_繩=500N×20m=10000J，機(jī)械效率η=×100％=×100％=90％。
（3）
①選擇3.0KW電動(dòng)機(jī)，一次提升8塊建材，效率最高。（8塊建材；在能拉動(dòng)的條件下，多提升建材效率高）。
②選擇0.8KW的電動(dòng)機(jī)，一次提升2塊建材，效率最高。（2塊建材；在能拉動(dòng)的條件下，多提升建材效率高）。
（合理即可，任選其一）