Question

【題目】如圖甲所示是一臺汽車起重機的示意圖，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機來完成的，某次做業中，起重機在50s內將重為2.4×104N的鋼材勻速提高10m，鋼絲繩的拉力F為104N，則這個過程中：

（1）拉力F做的功以及拉力F的功率；

（2）滑輪組的機械效率；

（3）若該起重機的最大額定起重量為5t，運用你學過的物理知識，分析說明起重機設計時，該參數的確定需要考慮哪些因素？

Answer 1

【答案】（1）拉力F做的功為3×105J，拉力F的功率為6000W；

（2）滑輪組的機械效率為80%；

（3）該參數的確定需要考慮起重機的質量、起重機的重心、卷揚機的最大拉力、鋼絲承受的最大拉力、起吊臂的長度等因素

【解析】

試題分析：

（1）由圖知，通過動滑輪繩子的段數n=3，

拉力F做的功：W=Fs=Fnh=104N×3×10m=3×105J；

拉力F的功率：P===6000W；

（2）滑輪組的機械效率：

η=×100%=×100%=×100%=×100%=80%；

（3）起重機的最大額定起重量和起重機的質量、起重機的重心、卷揚機的最大拉力、鋼絲承受的最大拉力、起吊臂的長度等有關．

答：（1）拉力F做的功為3×105J，拉力F的功率為6000W；

（2）滑輪組的機械效率為80%；

（3）該參數的確定需要考慮起重機的質量、起重機的重心、卷揚機的最大拉力、鋼絲承受的最大拉力、起吊臂的長度等因素．