题目内容
【题目】如图(1)所示,由徐工集团与中石化第十建设有限公司联合研发的4000 吨级履带式起重机,将高度120 米、直径14.4 米、重量1680 吨的丙烯塔稳稳地吊装到位,成功实现了全球唯一最大吨位的起重机首次吊装,标志着我国工程机械人站上世界起重机的顶峰.这台可吊起4000 吨重物的“世界第一吊”,最长臂可达到216 米,要吊起4000 吨重物需要有6000 吨(含起重机自身质量)的配重对称“压着”,工作原理如图(2),这样的“巨无霸”还可以可轻松完成行走、回转等动作.(g 取10N/kg)求:
(1)若每条履带与地面的接触面积为20m2 , 该起重机吊起4000 吨重物以1m/s 的速度在水平地面上匀速运动时对地面的压强为多少?
(2)若将原来水平放置的1680 吨丙烯塔看作是质量分布均匀的圆柱体,且忽略直径距离地面的高度,起重机吊起一端把它竖直立起来如图(3)(4),至少需要做多少功?
【答案】(1)2.5×106Pa;(2)1.008×109J功.
【解析】 (1)起重机对水平地面的压力:F压=G=mg=(4000+6000)×103kg×10N/kg=1×108N,S=2×20m2=40m2,起重机对水平地面的压强:p==2.5×106Pa;(2)丙烯塔的重心提高的高度:h′=×120m=60m,所做的功为:W=Gh=mgh′=1680×103kg×10N/kg×60m=1.008×109J.
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