Question

“塔吊”是建筑工地上普遍使用的起重設(shè)備．如圖所示的“塔吊”用到的簡單機(jī)械有：    ，用此“塔吊”將0.8t的鋼材豎直勻速吊起8m高，鋼繩的拉力為5000N，則滑輪組的機(jī)械效率是    ．若用此“塔吊”將1t的鋼材勻速提高1m，滑輪組做    J的功．（不計(jì)摩擦和鋼繩的重力）

Answer 1

【答案】分析：（1）實(shí)際“塔吊”是一個(gè)受力情況比較復(fù)雜的機(jī)械，本題對其作了理想化的處理，變成了一個(gè)杠桿，支點(diǎn)在O處，動(dòng)力在C處，阻力力在可移動(dòng)的E處；同時(shí)還用到了動(dòng)滑輪；
（2）塔吊對鋼材做的功是有用功W=Gh，求出總功W=Fs，根據(jù)η=求出機(jī)械效率．
（3）根據(jù)F=（G+G_動(dòng)）求出動(dòng)滑輪重，再根據(jù)F=（G+G_動(dòng)）求出第二次的拉力，根據(jù)s=2h求出拉力移動(dòng)距離，根據(jù)W=Fs求出滑輪組做的功．
解答：解：（1）實(shí)際“塔吊”是一個(gè)受力情況比較復(fù)雜的機(jī)械，本題對其作了理想化的處理，變成了一個(gè)杠桿，支點(diǎn)在O處，動(dòng)力在C處，阻力力在可移動(dòng)的E處；同時(shí)還用到了動(dòng)滑輪；
（2）鋼材的重力G=mg=800kg×9.8N/kg=7840N，
有用功W_有用=Gh=7840N×8m=62720J，
拉力移動(dòng)距離s=2h=2×8m=16m，
拉力做的總功：W_總=Fs=5000N×16m=80000J，
機(jī)械效率：η=×100%=×100%=78.4%；
（3）∵不計(jì)摩擦和鋼繩的重力，
∴F=（G+G_動(dòng)）
∴動(dòng)滑輪重G_動(dòng)=2F-G=2×5000N-7840N=2160N，
第二次鋼材的重力G′=m′g=1000kg×9.8N/kg=9800N，
第二次的拉力F′=（G′+G_動(dòng)）=×（9800N+2160N）=5980N，
拉力移動(dòng)距離：s′=2h′=2×1m=2m，
拉力做的總功：W_總′=F′s′=5980N×2m=11960J．
故答案為：滑輪和杠桿；78.4%；11960．
點(diǎn)評：本題通過塔吊考查了有用功、總功、機(jī)械效率、拉力的有關(guān)計(jì)算，綜合性比較強(qiáng)，熟練運(yùn)用公式F=（G+G_動(dòng)）是解決此題的關(guān)鍵．