Question

水平地面上有一个重为6000N的箱子，箱子的底面积为4m²，先用起动机把箱子吊到3m高的位置，所用时间为10s，起重臂下的钢丝绳绕在一个动滑轮上的，如图所示，钢丝绳上的拉力为3750N．
（1）起重机起吊前，箱子对地面的压力是多少？
（2）起重机吊起该箱子的机械效率是多少？
（3）钢丝绳上的拉力的功率是多少
（4）为了提高该起重机的机械效率，我们可以采取哪些措施呢（说出一条）
（5）请观察该起动机的构造图，我们可以把起重机的起重臂看成一个杠杆，这种研究问题的方法是

模型

法，其在提升重物是

费力

杠杆．（选填“省力”或“费力”）

Answer 1

分析：（1）箱子对水平地面的压力等于其重力．
（2）动滑轮承重绳子的有效股数n=2，由W=Fs求出有用功与总功，然后求出起重机的效率．
（3）已知总功与做功时间，由功率公式可以求出拉力的功率．
（5）减小动滑轮的质量、增大箱子的重力都可以提高起重机的效率．
（5）判断起重臂在使用过程中，动力臂和阻力臂的大小关系，再判断它是属于哪种类型的杠杆．

解答：解：（1）起吊前，箱子对地面的压力F=G=6000N；
（2）有用功W=Gh=6000N×3m=18000J，
动滑轮承重绳子的有效股数n=2，
钢丝绳的路程s=nh=2×3m=6m，
总功W_总=Fs=3750N×6m=22500J；
起重机的效率η=

W

W总

=

18000J

22500J

=80%；
（3）拉力的功率P=

W总

t

=

22500J

10s

=2250W；
（4）减小动滑轮的质量、增大箱子的重力都可以提高起重机的效率；
（5）把起重机的起重臂看成一个杠杆，应用了模型法，
起重臂在工作队过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆．
答：（1）起重机起吊前，箱子对地面的压力是6000N．
（2）起重机吊起该箱子的机械效率是80%．
（3）钢丝绳上的拉力的功率是2250W．
（4）减小动滑轮的质量、增大箱子的重力都可以提高起重机的效率．
（5）模型；费力．

点评：先求出有用功与总功，然后由效率公式可以求出起重机的效率．