Question

（2013?煙臺(tái)）如圖甲所示的是一臺(tái)汽車起重機(jī)的示意圖，起重鉤的升降使用的是滑輪組，如圖乙所示．滑輪組上鋼絲繩的收放是由卷揚(yáng)機(jī)來完成的．某次作業(yè)中，起重機(jī)將200Kg的貨物由地面起吊到5m的高度，所用時(shí)間20s，鋼絲繩的拉力F為800N，求起吊過程中：（g取10N/kg）
（1）起重機(jī)起吊貨物的機(jī)械效率；
（2）卷揚(yáng)機(jī)做功的功率；
（3）圖丙為該起重機(jī)的銘牌，其中有一個(gè)重要參數(shù)是“最大額定起重量”．運(yùn)用你學(xué)過的物理知識(shí)，分析說明起重設(shè)計(jì)時(shí)，該參數(shù)的確定需要考慮哪些因素？

Answer 1

分析：（1）根據(jù)G=mg求出貨物的重力，根據(jù)η=

W有用

W總

=

Gh

Fs

=

Gh

F3h

=

G

3F

求出機(jī)械效率；
（2）根據(jù)s=3h求出拉力移動(dòng)距離，根據(jù)W=Fs求出卷揚(yáng)機(jī)做的總功，根據(jù)P=

W

t

求出功率；
（3）起重機(jī)的最大額定起重量和起重機(jī)的質(zhì)量、起重機(jī)的重心、卷揚(yáng)機(jī)的最大拉力、鋼絲承受的最大拉力、起吊臂的長(zhǎng)度等有關(guān)．

解答：解：（1）貨物的重力：G=mg=200kg×10N/kg=2000N，
起重機(jī)起吊貨物的機(jī)械效率：
η=

W有用

W總

×100%=

Gh

Fs

×100%=

Gh

F3h

×100%=

G

3F

×100%=

2000N

3×800N

×100%≈83.3%；
（2）拉力移動(dòng)距離s=3h=3×5m=15m，
拉力做的總功：W_總=Fs=800N×15m=12000J，
卷揚(yáng)機(jī)的功率：P=

W總

t

=

12000J

20s

=600W；
（3）起重機(jī)的最大額定起重量和起重機(jī)的質(zhì)量、起重機(jī)的重心、卷揚(yáng)機(jī)的最大拉力、鋼絲承受的最大拉力、起吊臂的長(zhǎng)度等有關(guān)．
答：（1）起重機(jī)起吊貨物的機(jī)械效率為83.3%；
（2）卷揚(yáng)機(jī)做功的功率為600W；
（3）該參數(shù)的確定需要考慮起重機(jī)的質(zhì)量、起重機(jī)的重心、卷揚(yáng)機(jī)的最大拉力、鋼絲承受的最大拉力、起吊臂的長(zhǎng)度等因素．

點(diǎn)評(píng)：此題主要考查的是學(xué)生對(duì)重力、機(jī)械效率、總功、功率計(jì)算公式的理解和掌握，弄清楚繩子的股數(shù)是解決此題的關(guān)鍵．