Question

如圖所示是在連云港港口作業(yè)的一種起重機(jī)的簡(jiǎn)圖，用它把質(zhì)量為4×10³kg，底面積為1m²的貨物G勻速提起（取g=10N/kg）．求：
（1）當(dāng)貨物靜止于水平地面時(shí)，它對(duì)地面的壓強(qiáng)是多少？
（2）若把貨物勻速吊起16m，用了40s，則貨物上升的速度是多少？吊車對(duì)貨物做功的功率是多大？
（3）吊起貨物時(shí)，為使起重機(jī)不翻倒，其右邊至少要配一個(gè)質(zhì)量為多大的物體？已知：OA=10m，OB=5m．（起重機(jī)本身重力影響不計(jì)）

Answer 1

【答案】分析：（1）已知貨物的質(zhì)量，可先算出它的重力．物體靜止于水平面上時(shí)，對(duì)水平面的壓力等于其自重，再結(jié)合貨物的底面積，由壓強(qiáng)定義式即可求解．
（2）被貨物提升的過程中，運(yùn)動(dòng)的距離為16m，用時(shí)40s，由速度計(jì)算式可得出第一問；
提升重物時(shí)，根據(jù)提升的距離可計(jì)算出克服物重做的功，再結(jié)合所用時(shí)間，由P=求出功率．
（3）由圖示可知，若在右邊添加配重物體使起重機(jī)不翻倒，應(yīng)將O點(diǎn)視作支點(diǎn)，將整個(gè)機(jī)械看作杠桿，根據(jù)杠桿平衡條件算出物體質(zhì)量．
解答：解：（1）m=4×10³kg
G=mg=4×10³kg×10N/kg=4×10⁴N
s=1m²
P====4×10⁴Pa；

（2）h=16m，t=40s
v===0.4m/s
W=Gh=4×10⁴N×16m=6.4×10⁵J
P===1.6×10⁴W；

（3）已知：OA=10m，OB=5m
根據(jù)杠桿原理得G?OA=mg?OB
所以m===8×10³kg
答：（1）當(dāng)貨物靜止于水平地面時(shí)，它對(duì)地面的壓強(qiáng)是4×10⁴Pa．
（2）貨物上升的速度是0.4m/s吊車對(duì)貨物做功的功率是1.6×10⁴W．
（3）吊起貨物時(shí)，為使起重機(jī)不翻倒，其右邊至少要配一個(gè)質(zhì)量為8×10³kg的物體．
點(diǎn)評(píng)：題目涉及的壓強(qiáng)、功率、杠桿平衡條件的計(jì)算都比較簡(jiǎn)單，重在讀懂題意、看清圖示，找好對(duì)應(yīng)的物理量和合適的物理公式較為關(guān)鍵．