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，如图乙所承，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200Kg的货物由地面起吊到5m的高度，所用时问20s，钢丝绳的拉力F为800N．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？

Answer 1

（1）83.3%；
（2）600W；
（3）起重机的最大额定起重量和起重机的质量、起重机的重心、卷扬机的最大拉力、钢丝承受的最大拉力、起吊臂的长度等有关．

分析：（1）根据G=mg求出货物的重力，根据η= = = 求出机械效率；
（2）根据s=3h求出拉力移动距离，根据W=Fs求出卷扬机做的总功，根据P= 求出功率；
（3）起重机的最大额定起重量和起重机的质量、起重机的重心、卷扬机的最大拉力、钢丝承受的最大拉力、起吊臂的长度等有关．
（1）货物的重力：G=mg=200kg×10N/kg=2000N，起重机起吊货物的机械效率：η=×100%=×100%=×100%≈83.3%；
（2）拉力移动距离s=3h=3×5m=15m，拉力做的总功：W_总=Fs=800N×15m=12000J，卷扬机的功率：P==600W；
（3）起重机的最大额定起重量和起重机的质量、起重机的重心、卷扬机的最大拉力、钢丝承受的最大拉力、起吊臂的长度等有关．