Question

17．2011年3月11日，日本大地震引發(fā)的福島核反應(yīng)堆泄漏危機(jī)．3月27日，三一重工捐贈(zèng)給東京電力公司的一臺(tái)價(jià)值為100萬美元的62米泵車馳援日本．這臺(tái)62米泵車主要為4號(hào)機(jī)組注水，4號(hào)機(jī)組高達(dá)46米，泵車只能在14米開外的區(qū)域作業(yè)．泵車耗時(shí)1小時(shí)為四號(hào)反應(yīng)堆注水900噸．
（1）泵車用液壓桿將臂架升起來時(shí)相當(dāng)于一個(gè)杠桿，因?yàn)閯?dòng)力臂小于阻力臂 （填“小于”、“等于”、或“大于”），所以它是費(fèi)力杠桿．
（2）在注水過程，泵車所做的功．
（3）泵車此次注水作業(yè)時(shí)的效率為多大？（保留一位小數(shù)）
三一重工62米混凝土輸送泵車的相關(guān)參數(shù)

整車參數(shù)	數(shù)據(jù)
臂架垂直高度	62m
輸送管徑	125mm
發(fā)動(dòng)機(jī)功率	320kW
燃料箱容積	410L
排量	12.8L

Answer 1

分析 （1）根據(jù)動(dòng)力臂與阻力臂的大小關(guān)系判斷杠桿的類型．
（2）已知四號(hào)反應(yīng)堆注水900噸，利用W=Gh可求得在注水過程，泵車所做的功；
（3）根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)功率和1小時(shí)，利用W=Pt可求得總功，再利用η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$可求得泵車此次注水作業(yè)時(shí)的效率．

解答 解：（1）泵車用液壓桿在使用時(shí)動(dòng)力臂小于阻力臂，所以它屬于費(fèi)力杠桿．
（2）G=mg=900×10³kg×9.8N/kg=8.82×10⁶N，
在注水過程，泵車所做的功W=Gh=8.82×10⁶N×46m=4.0572×10⁸J，
（3）由P=$\frac{W}{t}$可得，W_總=Pt=3.2×10⁵W×3600s=1.152×10⁹J，
泵車此次注水作業(yè)時(shí)的效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{4.0572×1{0}^{8}J}{1.152×{10}^{9}J}$×100%≈35%．
答：（1）小于；費(fèi)力；
（2）在注水過程，泵車所做的功為4.0572×10⁸J．
（3）泵車此次注水作業(yè)時(shí)的效率為35%．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了做功、功率與效率等的計(jì)算，關(guān)鍵是公式及其變形的靈活運(yùn)用．