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坐落在靖江市中心的世纪联华超级购物中心,楼内安装的垂直升降式电梯可以使人们方便的上下.该楼梯铭牌如下,其工作原理如图所示.在额定状态下试运行时,所载$15$人平均每人的质量是$60kg$,测得电梯从一楼匀速上升到顶楼所需的时间为$40s$.动滑轮和钢丝绳的重力及摩擦不计.求:(1)钢丝绳的拉力;(2)滑轮组的机械效率(3)这个过程中消耗的电能.额定载客$ 15$人自重(质量$) 600kg$电动机额定功率$ 45kw$额定电压$ 380V$

坐落在靖江市中心的世纪联华超级购物中心,楼内安装的垂直升降式电梯可以使人们方便的上下.该楼梯铭牌如下,其工作原理如图所示.在额定状态下试运行时,所载$15$人平均每人的质量是$60kg$,测得电梯从一楼匀速上升到顶楼所需的时间为$40s$.动滑轮和钢丝绳的重力及摩擦不计.求:(1)钢丝绳的拉力;(2)滑轮组的机械效率(3)这个过程中消耗的电能.额定载客$ 15$人自重(质量$) 600kg$电动机额定功率$ 45kw$额定电压$ 380V$

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坐落在靖江市中心的世纪联华超级购物中心,楼内安装的垂直升降式电梯可以使人们方便的上下.该楼梯铭牌如下,其工作原理如图所示.在额定状态下试运行时,所载$15$人平均每人的质量是$60kg$,测得电梯从一楼匀速上升到顶楼所需的时间为$40s$.动滑轮和钢丝绳的重力及摩擦不计.求:(1)钢丝绳的拉力;(2)滑轮组的机械效率(3)这个过程中消耗的电能.额定载客$        15$人自重(质量$)    600kg$电动机额定功率$  45kw$额定电压$        380V$

(1)由图知,$n=3$,

人和电梯总重:

$G=mg=\left(600kg+15\times 60kg\right)\times 9.8N/kg=14700N$,

$\because $动滑轮和钢丝绳的重力及摩擦不计,

$\therefore F_{拉}=\dfrac{1}{3}G=\dfrac{1}{3}\times 14700=4900N$;

(2)滑轮组的机械效率:

$\eta =\dfrac{W_{有}}{W_{总}}=\dfrac{G_{人}h}{Fs}=\dfrac{G_{人}h}{Fnh}=\dfrac{G_{人}}{nF}=\dfrac{15\times 60kg\times 9.8N/kg}{4900N\times 3}=60\%$;

(3)在额定状态下试运行,则这个过程中消耗的电能:

$W_{电}=P_{额}t=45kW\times \dfrac{40}{3600}h=0.5KW\cdot h$.

答:(1)钢丝绳的拉力为$4900N$;

(2)滑轮组的机械效率为$60\%$;

(3)这个过程中消耗的电能为$0.5KW\cdot h$.