图甲是某小区高层住宅电梯结构的示意图,它主要是由轿厢、滑轮、配重、缆绳及电动机等部件组成,小明家住该小区某栋楼的16楼,他乘电梯从1楼匀速升到16楼用时50s,已知每层楼的高度为3m。小明重600N。轿厢重5400N,动滑轮和细绳的重力以及摩擦力均忽略不计,针对此时程,解答下列问题。
(1)拉力F的功率为多大?
(2)动滑轮A提升小明的机械效率为多少?
(3)图乙是该电梯超载自动报警系统工作原理的示意图,在工作电路中,当电梯没有超载时,触点K与触点A接触,闭合开关S,电动机正常工作,当电梯超载时,触点K与触点B接触,电铃发出报警铃声,即使闭合开关S,电动机也不工作,在控制电路中,已知电源电压为6V,保护电阻R2=100Ω,电阻式压力传感器R1的阻值随乘客压力(F压)大小变化如图丙所示,电磁铁线圈的阻值忽略不计,当电磁铁线圈电流超过0.02A时,电铃就会发出警报声,若乘客人均重为700N,该电梯最多可以乘载多少人?
(1);(2)10%;(3)12人
【详解】
(1)根据动滑轮的特点可知细绳拉力大小
轿厢上升的高度
拉力移动距离
拉力做的功
拉力的功率
(2)滑轮提升小明做的有用功
动滑轮A提升小明的机械效率
(3)由欧姆定律可得,电路总电阻
此时压力传感器的电阻值
根据图像可知此时的最大压力为9000N,则电梯承载的人数
人
答:(1)拉力F的功率为;
(2)动滑轮A提升小明的机械效率为10%;
(3)该电梯最多可以乘载12人。