图*所示的是一台汽车起重机的示意图,起重钩的升降使用的是滑轮组,如图乙所示,滑轮组上钢丝绳的收放是由卷扬机来完...
问题详情:
图*所示的是一台汽车起重机的示意图,起重钩的升降使用的是滑轮组,如图乙所示,滑轮组上钢丝绳的收放是由卷扬机来完成的。某次作业中,起重机将重200 kg的货物由地面起吊到5 m的高度,所用时间为20 s,钢丝绳的拉力F为800 N,求起吊过程中:(g取10 N/kg)
(1)起重机起吊货物的机械效率;
(2)卷扬机做功的功率;
(3)图*为该起重机的铭牌,其中有一个重要的参数是“最大额定起重量”,运用你学过的物理知识,分析说明起重机设计时,该参数的确定需要考虑哪些因素?
【回答】
解:(1)根据功的公式W=Fs得,滑轮组做的有用功为:=Gh=mgh=200 kg×10 N/kg×5 m=1.0× J
拉力F做的功:=Fs=800 N×5 m×3=1.2× J
滑轮组的机械效率为:η==≈83.3%
(2)由功率公式可得,卷扬机做功的功率为:P===600 W
(3)影响因素有:起重机的质量(重力)、起重机重心位置、卷扬机提供的最大拉力、钢丝绳能承受的拉力、卷扬机的功率、起吊臂的长度、起吊臂的倾角等.
解析:本题综合考查了功率和机械效率的相关计算.(1)已知货物的质量和被吊起的高度根据=Gh=mgh可求出有用功的大小;滑轮组由3股绳子承担物重,则绳子自由端移动的距离s=3h,根据=Fs可得总功的大小,然后根据η=可解得滑轮组的机械效率.(2)由功率公式P=可求得卷扬机做功的功率.(3)本问是开放*问题,回答合理正确即可.
知识点:功和机械能 单元测试
题型:计算题