Question

水平地面上有一個重為6000N的箱子，箱子的底面積為4m²，先用起動機把箱子吊到3m高的位置，所用時間為10s，起重臂下的鋼絲繩繞在一個動滑輪上的，如圖所示，鋼絲繩上的拉力為3750N．
（1）起重機起吊前，箱子對地面的壓力是多少？
（2）起重機吊起該箱子的機械效率是多少？
（3）鋼絲繩上的拉力的功率是多少
（4）為了提高該起重機的機械效率，我們可以采取哪些措施呢（說出一條）
（5）請觀察該起動機的構造圖，我們可以把起重機的起重臂看成一個杠桿，這種研究問題的方法是

模型

法，其在提升重物是

費力

杠桿．（選填“省力”或“費力”）

Answer 1

分析：（1）箱子對水平地面的壓力等于其重力．
（2）動滑輪承重繩子的有效股數n=2，由W=Fs求出有用功與總功，然后求出起重機的效率．
（3）已知總功與做功時間，由功率公式可以求出拉力的功率．
（5）減小動滑輪的質量、增大箱子的重力都可以提高起重機的效率．
（5）判斷起重臂在使用過程中，動力臂和阻力臂的大小關系，再判斷它是屬于哪種類型的杠桿．

解答：解：（1）起吊前，箱子對地面的壓力F=G=6000N；
（2）有用功W=Gh=6000N×3m=18000J，
動滑輪承重繩子的有效股數n=2，
鋼絲繩的路程s=nh=2×3m=6m，
總功W_總=Fs=3750N×6m=22500J；
起重機的效率η=

W

W總

=

18000J

22500J

=80%；
（3）拉力的功率P=

W總

t

=

22500J

10s

=2250W；
（4）減小動滑輪的質量、增大箱子的重力都可以提高起重機的效率；
（5）把起重機的起重臂看成一個杠桿，應用了模型法，
起重臂在工作隊過程中，動力臂小于阻力臂，是費力杠桿．
答：（1）起重機起吊前，箱子對地面的壓力是6000N．
（2）起重機吊起該箱子的機械效率是80%．
（3）鋼絲繩上的拉力的功率是2250W．
（4）減小動滑輪的質量、增大箱子的重力都可以提高起重機的效率．
（5）模型；費力．

點評：先求出有用功與總功，然后由效率公式可以求出起重機的效率．