Question

(2010全国初中应用物理知识竞赛题)“手拉葫芦”(如图15所示)是一种携带方便、使用简易的手动起重机械，广泛用于工厂、工地、矿山、农业生产等环境，用来完成起吊货物等任务。其中HCB30型“手拉葫芦”的技术数据如下表：

型号	HCB30	承载链条股数	（股）	2
最大承载质量	(t)	3	链条直径	(mm)	8
一次起升高度	(mm)	3	手拉轮直径	(mm)	150
测试载荷	(kN)	37.5	承载轮直径	(mm)	50
最小净空高度	（mm）	470	净重	（kg）	21.7
最大载荷所需拉力	(N)	360	毛重	（kg）	22.3

注：“一次起升高度”是指，成年人在站立状态，用左、右两手交替拉动手拉链条进行正常起重操作的过程中，左手或右手下拉一次（按30cm计），所吊重物上升的高度。

承载轮上所缠的承载链条较粗且两端固定，而手拉轮上所缠的手拉链条较细且构成一个完整的环。工作过程中，手拉链条、承载链条在轮上都不打滑。其缠绕情况如图16示。(取g=10N/kg)

1．根据题目中提供的相关信息，通过计算， 析判断HCB30型“手拉葫芦”的手拉轮与承载轮是否是一个共轴的轮轴？

2.计算该型“手拉葫芦”在满载的情况下正常工作时的机械效率。

Answer 1

解析：1.设手拉轮与承载轮是一个共轴的轮轴，则用手拉动手拉链条一次，链条移动的距离H与承载轮收回链条的长度h应满足=

此过程中重物上升的高度s=h2==5cm

因重物实际一次起升高度为s₀=3mm，即s¹ s₀，所以此“手拉葫芦”的手拉轮与承载轮不是一个共轴的轮轴。

2.该型号“手拉葫芦”在满载的情况下正常工作时，用手下拉一次手拉链条的过程中，

人对“手拉葫芦”做功：W_人=FH=360×30×10^-2J=108J,

 “手拉葫芦”对重物做功：W_机=Gs₀=3×10³×10×3×10^-3J=90J，

“手拉葫芦”的机械效率：h=×100%=×100%=83.3%。