Question

4．如图所示是某建筑工地上使用的塔式起重机，在一次操作过程中起重机将质量为500kg的建筑材料竖直提升了12m，用时15s．（g=10N/kg）．求：
（1）起重机提起建筑材料所做的有用功；
（2）提升过程中该起重机的电动机功率为8kW，那么提升过程中塔式起重机的机械效率是多大？

Answer 1

分析 （1）知道质量，根据G=mg求出重力；根据W=Gh求出对建筑材料做的功；
（2）根据W=Pt求出起重机做的总功，再根据η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$求出机械效率．

解答 解：（1）建筑材料受到的重力：
G=mg=500kg×10N/kg=5000N；
起重机提起建筑材料所做的功：
W=Gh=5000N×12m=6×10⁴J；
（2）由P=$\frac{W}{t}$可得，起重机做的总功：
W_总=Pt=8000W×15s=1.2×10⁵J，
机械效率：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{6×1{0}^{4}J}{1.2×1{0}^{5}J}$×100%=50%．
答：（1）起重机提起建筑材料所做的有用功6×10⁴J；
（2）起重机的机械效率是50%．

点评 此题主要考查的是学生对重力、功、功率、机械效率计算公式的理解和掌握，基础性题目．