Question

（2013?煙臺）如圖甲所示的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．某次作業中，起重機將200Kg的貨物由地面起吊到5m的高度，所用時間20s，鋼絲繩的拉力F為800N，求起吊過程中：（g取10N/kg）
（1）起重機起吊貨物的機械效率；
（2）卷揚機做功的功率；
（3）圖丙為該起重機的銘牌，其中有一個重要參數是“最大額定起重量”．運用你學過的物理知識，分析說明起重設計時，該參數的確定需要考慮哪些因素？

Answer 1

分析：（1）根據G=mg求出貨物的重力，根據η=

W有用

W總

=

Gh

Fs

=

Gh

F3h

=

G

3F

求出機械效率；
（2）根據s=3h求出拉力移動距離，根據W=Fs求出卷揚機做的總功，根據P=

W

t

求出功率；
（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．

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

W有用

W總

×100%=

Gh

Fs

×100%=

Gh

F3h

×100%=

G

3F

×100%=

2000N

3×800N

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

W總

t

=

12000J

20s

=600W；
（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）起重機起吊貨物的機械效率為83.3%；
（2）卷揚機做功的功率為600W；
（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．

點評：此題主要考查的是學生對重力、機械效率、總功、功率計算公式的理解和掌握，弄清楚繩子的股數是解決此題的關鍵．