Question

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．某次做業中，起重機將400Kg的貨物由地面起吊到10m的高度，所用時間80s，鋼絲繩的拉力F為1600N．求起吊過程中：(g取1ON/kg)

(1)起重機起吊貨物的機械效率

(2)卷揚機做功的功率

(3)圖丙為該卷揚機的銘牌，其中有一個重要的參數是“最大額定起重量”．運用你學過的物理知識．分析說明起重機設計時，該參數的確定需要考慮哪些因素？（答出兩點即可）

Answer 1

解：（1）根據W=FS,滑輪組做的有用功為：

        W_有=Gh=mgh=400Kg×10N/Kg×10m=4.0×10⁴J…………………1分

拉力F做的功為：W_總=FS=1600N×3×10m=4.8×10⁴J……………..1分

滑輪組的機械效率為：η= W_有/ W_總=4.0×10⁴J/4.8×10⁴J=83.3%...........1分

   (2) 據：P= W/t，卷揚機的功率為P=W/t= W_總/t=4.8×10⁴J/80s=600W….1分

(3)影響的因素有：起重機的質量（重力）、起重機重心位置、卷揚機提供的最大拉力、鋼絲繩能承受的拉力、卷揚機的功率、起吊臂的長度、起吊臂的傾角等。………………..2分