Question

如图甲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．某次做业中，起重机将400Kg的货物由地面起吊到10m的高度，所用时间80s，钢丝绳的拉力F为1600N．求起吊过程中：(g取1ON/kg)

(1)起重机起吊货物的机械效率

(2)卷扬机做功的功率

(3)图丙为该卷扬机的铭牌，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？（答出两点即可）

Answer 1

解：（1）根据W=FS,滑轮组做的有用功为：

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

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

滑轮组的机械效率为：η= W_有/ W_总=4.0×10⁴J/4.8×10⁴J=83.3%...........1分

   (2) 据：P= W/t，卷扬机的功率为P=W/t= W_总/t=4.8×10⁴J/80s=600W….1分

(3)影响的因素有：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。………………..2分